在一些重載且對速度有一定要求的機床應(yīng)用場合中,如鍛件的荒磨、石油管道的車絲機、重型車床和銑床等,選擇精密圓錐滾子軸承是一種比較理想的方案。由于圓錐滾子軸承的滾子是線接觸的設(shè)計,因此它能為主軸提供很高的剛性和承載;另外,圓錐滾子軸承是一種純滾動的軸承設(shè)計,它能很好地降低軸承運轉(zhuǎn)扭矩和發(fā)熱,從而確保主軸的轉(zhuǎn)速和精度。由于圓錐滾子軸承能夠在安裝過程中調(diào)節(jié)軸向預(yù)載(游隙),這能讓客戶在軸承的整個使用周期中更好地優(yōu)化軸承游隙調(diào)節(jié)。
此外,在一些內(nèi)圈擋邊線速度大于30m/s的高速應(yīng)用中,某些特殊設(shè)計的圓錐滾子軸承也能滿足要求,如TSMA軸承或Hydra-Rib液力浮動擋邊軸承(圖2)。TSMA軸承的擋邊有多個軸向方向的潤滑油孔,可采用循環(huán)油潤滑或油霧潤滑,離心力可將油分布到滾子與擋邊接觸區(qū),從而能更充分地潤滑軸承,提高軸承轉(zhuǎn)速。而Hydra-Rib液力浮動擋邊軸承是專為優(yōu)化主軸系統(tǒng)的預(yù)載而設(shè)計,軸承有可浮動的擋邊,與滾子大端接觸,不像常見的軸承有固定內(nèi)圈擋邊;且該浮動擋邊由“壓力”系統(tǒng)定位,這樣就能保證軸承在各個工況條件下都能發(fā)揮最優(yōu)異的性能, 并且已經(jīng)成功地在國內(nèi)客戶中使用。
帶液力浮動擋邊軸承的主軸設(shè)計
對于圓錐滾子軸承的精度選擇而言,ISO P5級的軸承主要應(yīng)用在傳統(tǒng)的車床和銑床中;如果是加工中心、磨床等應(yīng)用,通常會選擇ISO P4或以上的精密軸承。在主軸設(shè)計中,比較常見的圓錐滾子軸承布局有兩種。第一種是前端和后端各采用一個圓錐滾子軸承,并采用面對面的安裝方式,這類設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊,剛度高且便于安裝和調(diào)節(jié)。