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TTB工業智造 | 交(jiāo)叉滾子軸承在立(lì)車主軸上的應用(yòng)
随(sui)着近幾年科學的(de)發展，高精密、高轉(zhuan)速機床産品🌈受到(dao)市場的青睐。也使(shi)得立車的加工精(jīng)度不斷邁向新的(de)高度。而交叉滾子(zǐ)軸承在提高立車(chē)加工精🐕度上起到(dao)了關鍵性作用。本(ben)文先對交叉滾子(zi)軸承主軸結構和(hé)普通軸承主軸結(jie)構進行對比，然後(hòu)再重點描述下交(jiāo)叉滾子軸承在立(li)車主☁️軸上的應用(yong)。
在立車主軸結構(gou)中，主軸軸承作為(wei)工作台回轉的⚽核(he)心⭕部件，在保證其(qí)回轉精度方面起(qǐ)着至關重要🐉的作(zuò)用，傳統立車主🛀🏻軸(zhou)結構，有兩個軸承(cheng)支撐主軸。推力球(qiu)軸承承受軸向載(zai)荷、圓柱滾子軸承(chéng)主要承♍受徑向載(zǎi)荷，此結構缺點為(wéi)結構零件較多，軸(zhou)向尺寸大，調整環(huán)節繁瑣導緻整體(ti)結構剛性降低。 交(jiāo)叉滾子軸承由兩(liang)列相互垂直的軸(zhou)承滾道和滾子組(zu)成，滾子是O型布置(zhi)其在滾道上方交(jiāo)☎️替排列，所以軸⭕承(cheng)能同時承受軸向(xiàng)載荷、徑向載荷、傾(qīng)覆🙇♀️力矩和其💯他複(fu)合載荷；盡管軸承(chéng)的截面😘比較小但(dan)是其‼️剛性很高，可(ke)以替代傳❌統主軸(zhóu)軸承的排列方式(shì)，圓錐滾子可以有(yǒu)效地減少軸承在(zài)高速轉動時滾道(dào)内外圈的線速度(dù)差，防止滾子🔴和滾(gǔn)道接觸面的相對(dui)滑動，從而降😄低滾(gun)子和滾道間的摩(mó)擦和發熱量，保證(zheng)軸承有很長的壽(shou)命。同時本結構零(líng)🈲件少、設計空間更(gèng)為緊湊，降低了工(gong)作台的重心高度(dù)和主軸結構的重(zhong)量。調整環節少，主(zhǔ)軸整體結構剛性(xìng)大大提高，使得工(gōng)作台運行更加平(píng)穩。
下面具體介紹(shào)描述下交叉滾子(zi)軸承在立車主軸(zhou)上㊙️的應用。
立車主軸結構(gou)由齒圈、壓闆、交叉(chā)滾子軸承、軸承座(zuo)☂️組成⭕。其❓中軸承座(zuò)與軸承内環配合(he)，齒圈與軸承外環(huán)配⭐合，軸承的🌂内外(wai)圈通過壓闆和螺(luo)栓固定。 需要注意(yì)的是軸承座與交(jiāo)叉滾子軸承的配(pei)合應為過盈配合(hé)這樣可以防止其(qi)在安裝或受載時(shí)出現較大的偏心(xīn)。因為齒圈承受☁️的(de)是循環載荷，所以(yi)其與🐉交叉滾子軸(zhóu)承的配合也應該(gai)為過盈配合。 在加(jiā)工齒圈内孔及軸(zhou)承🔴座軸的時候均(jun1)要根據軸承檢測(ce)❤️單上的實際内外(wài)徑尺寸，以及推薦(jiàn)的配合量計算出(chū)軸承座軸徑和齒(chǐ)圈孔徑的⛱️加工範(fàn)圍。同時根據推薦(jiàn)值确定各零♌件的(de)形位公差，軸承安(an)🌈裝面的表面粗糙(cāo)度需要與軸承相(xiàng)匹配，齒圈内孔及(jí)軸承座軸均需要(yao)磨削以達到規定(ding)粗糙度值。
3、安裝前(qián)的準備
安裝前要(yao)确保結構件軸、孔(kong)邊緣不能有毛刺(cì)，雜質。配合面必須(xū)清理幹淨。必要時(shi)與軸承接觸的配(pèi)合面可以用油或(huò)🛀者脂擦拭。軸承交(jiao)貨時是分體的，分(fèn)為軸承外環、下内(nèi)環、上‼️内環、滾柱及(jí)間隔片。根據安裝(zhuang)及承載💜的需要，軸(zhou)承下内環與軸承(cheng)座為過盈配合，軸(zhóu)承外環💃與齒圈也(yě)為過盈配合。為了(le)方便安裝，可根據(jù)熱脹👄冷縮原理先(xiān)将軸承下内環加(jiā)熱💛，待尺寸加大後(hòu)安裝到軸承座上(shàng)；同理，将齒圈加熱(rè)使之擴⛷️張，将軸承(chéng)的外環安裝更加(jiā)容易。小型軸承可(ke)在裝有油的🐉金屬(shǔ)容器中加熱，需要(yào)注意的是，加熱時(shi)✨應用隔闆或支架(jia)使軸承隔離容器(qì)底面🏃♂️，以保證均勻(yun)加熱減少變形。
4、主(zhu)軸的裝配
如圖：軸(zhóu)承外環熱裝到齒(chǐ)圈上，通過壓闆6固(gù)定。将齒圈連同固(gu)定好的軸承外環(huán)平穩的吊裝到軸(zhou)承下内環附近（此(ci)時軸承下内環已(yǐ)經熱裝到軸承座(zuo)上），調整好正确的(de)安裝位置，然後将(jiāng)各圓✌️錐滾柱十字(zì)交叉地安💰裝到滾(gǔn)道裡，再安裝塑料(liao)間隔片，使每個滾(gǔn)子被間隔片分開(kai)，最後🤟安裝軸承上(shàng)内環，調整調🔞整墊(niàn)4後，通過壓闆2将軸(zhóu)承上内圈固定到(dào)軸承座上。在安裝(zhuāng)軸承時，可🤞以根據(jù)具體的需要對軸(zhóu)承做一定的預壓(yā)，以保證軸😄承的無(wú)間隙運轉和🧡高旋(xuan)轉精度。調整後将(jiang)工作台安裝到齒(chi)✌️圈上，此時裝配完(wan)成。
5、主軸的潤滑
為(wéi)了保證軸承安全(quán)可靠的運轉，在軸(zhou)承工作時為盡量(liàng)避免軸承中滾動(dòng)體和保持架之間(jian)金屬直接接觸🥵，減(jiǎn)少磨損，則必須對(dui)軸承進行潤滑。軸(zhou)承的潤滑是通過(guo)兩片内環間的凹(āo)槽來實現，軸承内(nèi)環固🐪定，外環旋轉(zhuǎn)。交叉滾子軸承的(de)循環潤滑油可以(yǐ)與驅動系統共用(yòng)，其實如果隻是用(yong)于軸承的潤滑，潤(run)滑油的用量隻需(xū)要很少的量，但是(shi)在主軸的高速旋(xuán)轉時，軸承溫度🌍會(huì)快速上升。這時會(huì)需要大量的潤滑(huá)油，潤滑油的流動(dòng)可以改善軸承的(de)🏃散熱條件，對軸承(cheng)有㊙️冷卻降溫的作(zuò)用，可保證在高溫(wen)條件下軸承的正(zheng)常使用。
6、應用總結(jié)
交叉滾子軸承在(zai)立車上的應用非(fei)常成功，大大提高(gao)🔆了機床🥵的各項精(jing)度，在高速旋轉時(shí)其各項幾何精度(dù)的提高尤為明顯(xian)，但🥵不可否認的是(shi)仍有很多🐅缺點制(zhi)約了軸承的使用(yong)，如軸承的個體尺(chǐ)寸差異👄較大，各相(xiàng)關零件需按軸承(cheng)實際尺寸來确定(dìng)，同時軸承外環及(ji)下内環需過盈安(ān)裝，而且各相關零(líng)件的尺寸公差、形(xíng)位公差要求極高(gao)，很難形成批✉️量生(shēng)産。當然，随🤟着機加(jiā)工藝水平的提高(gāo)和裝配手段的日(ri)🌈新月異，交叉滾子(zǐ)✍️軸承在立車上的(de)應🏃用已經越來越(yuè)廣泛。
來源：簡書
