機(jī)床主軸是整個(gè)機(jī)床的心臟迹鹅，是實(shí)現(xiàn)工件加工精度卦洽，直接影響機(jī)床性能的關(guān)鍵部位。當(dāng)今高速斜棚、高效的生產(chǎn)方式對(duì)主軸的速度阀蒂、精度、負(fù)載能力和運(yùn)行噪音提出了更高的要求打肝，因此主軸的設(shè)計(jì)制造者面對(duì)巨大的挑戰(zhàn)脂新，而正確的軸承選型分析可幫助主軸制造商應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)。不同類型的軸承都有各自適用的應(yīng)用環(huán)境粗梭，因此很難制定出一個(gè)通用的選型規(guī)則。對(duì)于精密軸承的選擇级零，需要綜合考慮以下各種因素：精度断医、剛度、轉(zhuǎn)速及載荷等淤汽。根據(jù)具體的應(yīng)用要求葡谅，確定哪種因素更為重要，再進(jìn)行有針對(duì)性的選型。下文將分別介紹鐵姆肯公司不同類型的超精密角接觸球軸承以及它們所適用的應(yīng)用環(huán)境括柿。

　　總體來(lái)說(shuō)忍抗，鐵姆肯公司的精密角接觸球軸承都是萬(wàn)能配對(duì)的形式，可以與其它品牌相同類型及尺寸的軸承進(jìn)行成組任意互換饲丢。同時(shí)鐵姆肯公司將每列軸承的軸向預(yù)緊量偏差控制在更小的范圍內(nèi)付厦，多列軸承配組使用時(shí)，會(huì)進(jìn)一步控制每列的內(nèi)圈微米代碼蜻弧，得到更加一致的緊配量超默，因此安裝后的接觸角可以近似相等，最終實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的預(yù)緊力和剛性吓挣。

一. 標(biāo)準(zhǔn)系列的主軸軸承

　　此系列分為P4和P4S級(jí)园环，內(nèi)外圈及滾動(dòng)體一般采用52100全淬透鋼。在一定條件下奄础，脂潤(rùn)滑的轉(zhuǎn)速可達(dá)到650,000 DN陋气，油潤(rùn)滑可達(dá)到1,000,000 DN。與高速系列相比引润，標(biāo)準(zhǔn)系列的滾動(dòng)體直徑較大恩伺、預(yù)緊力較高，適用于切削載荷大且系統(tǒng)動(dòng)態(tài)剛性要求高的場(chǎng)合椰拒。

　　此外晶渠，潤(rùn)滑脂的添加量是選型中需要考慮的重要條件。潤(rùn)滑脂添加過(guò)多燃观，會(huì)嚴(yán)重影響軸承散熱褒脯，運(yùn)行溫度將急劇上升，從而導(dǎo)致潤(rùn)滑脂壽命迅速下降缆毁，也縮短軸承使用壽命番川；潤(rùn)滑脂添加過(guò)少，無(wú)法形成一定的潤(rùn)滑油膜來(lái)分離軸圈和滾動(dòng)體脊框，彼此之間的摩擦?xí)斐奢^高的溫升颁督，同樣影響軸承壽命。對(duì)于不同轉(zhuǎn)速浇雹，推薦的加脂量也相應(yīng)不同沉御。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于500,000 DN時(shí)，加脂量應(yīng)為軸承內(nèi)部自由空間的25% - 40%依筝；當(dāng)轉(zhuǎn)速高于500,000 DN時(shí)芋甸，加脂量應(yīng)為軸承內(nèi)部自由空間的15% - 20%。需要注意的是標(biāo)準(zhǔn)系列的保持架有兩種類型：滾動(dòng)體引導(dǎo)的尼龍保持架和外圈引導(dǎo)的膠木保持架剪莲。兩類軸承的內(nèi)部自由空間不同谬咽，計(jì)算加脂量時(shí)應(yīng)該予以區(qū)分叙傅。

二. 陶瓷球系列的主軸軸承

　　此系列為P4S級(jí)，內(nèi)外圈一般為52100全淬透鋼麸癌，滾動(dòng)體為陶瓷材料熊赐。在一定條件下，脂潤(rùn)滑的轉(zhuǎn)速可達(dá)到750,000 DN性躬，油潤(rùn)滑可達(dá)到1,500,000 DN汛滩。動(dòng)態(tài)徑向和軸向承載能力與標(biāo)準(zhǔn)系列相當(dāng)，但剛性提高50%支礼；陶瓷的重量比鋼材輕60%把奢，降低了滾動(dòng)體離心力的作用，從而減少了打滑與自旋現(xiàn)象滨溉，與滾道之間的發(fā)熱量也相應(yīng)減少什湘，軸承壽命延長(zhǎng)；同時(shí)陶瓷球熱膨脹系數(shù)低晦攒，高速運(yùn)行溫度上升時(shí)闽撤，比標(biāo)準(zhǔn)系列的鋼球預(yù)緊力小，發(fā)熱量小脯颜。經(jīng)過(guò)比較哟旗，陶瓷球系列的轉(zhuǎn)速約為標(biāo)準(zhǔn)系列的1.5倍，理論運(yùn)行壽命可高達(dá)3-5倍栋操；當(dāng)高轉(zhuǎn)速和高承載能力闸餐、高剛性同時(shí)需要被滿足時(shí)，應(yīng)該考慮選用陶瓷球系列矾芙，并將加脂量控制在軸承內(nèi)部自由空間的15% - 20%舍沙。

　　圖1、2剔宪、3分別展示了標(biāo)準(zhǔn)系列與陶瓷球系列主軸軸承的壽命對(duì)比拂铡、溫升對(duì)比和滾動(dòng)體材料特性對(duì)比。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)系列與陶瓷球系列的壽命對(duì)比

圖2 標(biāo)準(zhǔn)系列與陶瓷球系列的溫升對(duì)比

圖3 滾動(dòng)體材料特性對(duì)比

三. 高速系列的主軸軸承

　　此系列為P4S級(jí)粱储，內(nèi)外圈一般為52100全淬透鋼实射，滾動(dòng)體可選擇52100全淬透鋼或者陶瓷材料，并且具有開(kāi)放式和雙側(cè)非接觸密封式兩種類型庭训。在一定條件下磺伍，脂潤(rùn)滑的轉(zhuǎn)速可達(dá)到850,000 DN-1,000,000 DN，油潤(rùn)滑可達(dá)到1,700,000 DN-2,000,000 DN绊域。

　　高速系列通常應(yīng)用于高轉(zhuǎn)速加工設(shè)備膨溃，例如高速加工中心、高速銑床湘都，因其能夠滿足低發(fā)熱肠祭、低運(yùn)行溫度及高剛性的使用要求。這一系列的主要優(yōu)點(diǎn)是：第一旱唧，滾動(dòng)體直徑減小且數(shù)目增多螺啤，精密設(shè)計(jì)的滾道外形，使?jié)L動(dòng)體與滾道的接觸區(qū)域減小恤鞭，摩擦發(fā)熱減少淌踢；第二，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)小尺寸滾動(dòng)體所受離心力減小牧愁，打滑與自旋現(xiàn)象減弱素邪，接觸區(qū)域的發(fā)熱量減少；第三猪半，內(nèi)外圈均有高低擋肩兔朦，為潤(rùn)滑劑提供了更加開(kāi)放的通道，可以及時(shí)帶走運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量磨确；第四沽甥，潤(rùn)滑劑對(duì)滾動(dòng)體的剪切影響變小，發(fā)熱量減少乏奥。當(dāng)轉(zhuǎn)速要求更高時(shí)摆舟，還可以選擇極限轉(zhuǎn)速和動(dòng)態(tài)剛性更高的Timken^?陶瓷球高速系列，進(jìn)一步減少運(yùn)行中的發(fā)熱量邓了，從而實(shí)現(xiàn)更低的運(yùn)行溫度恨诱。

　　圖4為T(mén)imken^?高速密封軸承2MMV9114HXVVSUL（鋼球）和2MMVC9114HXVVSUL（陶瓷球）與其它品牌高速系列70mm內(nèi)徑產(chǎn)品的發(fā)熱量對(duì)比圖。測(cè)試轉(zhuǎn)速為11500 rpm骗炉，輕級(jí)預(yù)緊力為445 N照宝，徑向載荷89 N，軸向載荷178 N找塌。如圖表所示Timken^?小滾珠高速系列憑借其卓越的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)厅员、先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和嚴(yán)格的精度控制，實(shí)現(xiàn)了同類最佳的發(fā)熱量控制鸥萌，在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出幻渤。

圖4 高速系列軸承產(chǎn)品的內(nèi)部發(fā)熱量對(duì)比

四. Wear Ever超精密抗磨損主軸軸承

　　Wear Ever高性能軸承的內(nèi)外圈采用壓縮屈服強(qiáng)度和硬度更高的高氮鋼，并采用陶瓷材料作為滾動(dòng)體壹霍，因此能夠抵抗堅(jiān)硬的污染物牌完，是傳統(tǒng)52100軸承鋼耐磨性的100倍；其次建鹿，Wear Ever材料的內(nèi)外圈能夠承受高于傳統(tǒng)軸承30%的滾動(dòng)接觸應(yīng)力坎谱，從而保證了更長(zhǎng)的運(yùn)行壽命（如圖5所示）。同時(shí)捍瘩，此種軸承擁有高于其它所有產(chǎn)品系列的材料剛性念婶、陶瓷滾動(dòng)體蓄揭，再結(jié)合高速系列的特殊幾何設(shè)計(jì)，使得這一類軸承能夠達(dá)到高于傳統(tǒng)產(chǎn)品40%的轉(zhuǎn)速和傳統(tǒng)軸承無(wú)法實(shí)現(xiàn)的加速度分搞。

圖5 52100與Wear Ever測(cè)試結(jié)果對(duì)比

　　鐵姆肯公司以其卓越的產(chǎn)品品質(zhì)儿捧、高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的精度控制以及一流的技術(shù)和服務(wù)而享譽(yù)全球。 Timken^?品牌可為日趨高端化的中國(guó)機(jī)床領(lǐng)域應(yīng)用提供完整的產(chǎn)品線選擇挑宠。鐵姆肯公司也將一如既往地開(kāi)發(fā)可支持更高轉(zhuǎn)速菲盾、更準(zhǔn)確精度和更好穩(wěn)定性的軸承，幫助客戶獲得更長(zhǎng)的設(shè)備使用壽命各淀、更高的運(yùn)行可靠度以及加工生產(chǎn)效率懒鉴，最終實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化的核心目標(biāo)。

　　【注】鐵姆肯公司使用的DN值是軸承內(nèi)徑與轉(zhuǎn)速的乘積碎浇，不同于軸承節(jié)圓直徑與轉(zhuǎn)速的乘積PDN值临谱。

（張婧雯 鐵姆肯（中國(guó)）投資有限公司應(yīng)用工程師）

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開(kāi)資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享南捂，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)吴裤，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布溺健、編輯整理上傳麦牺，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)鞭缭。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻剖膳、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題南链，請(qǐng)第一時(shí)間告知策睛，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容，以保證您的權(quán)益衡服！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn闪割。