機床主軸所用的軸承,分為滾動軸承和滑動軸承兩大類。從旋轉精度來看,兩大類軸承都能滿足要求,但其性能指標相比,滾動軸承優(yōu)于滑動軸承,滾動軸承的優(yōu)點是:(1)滾動軸承能在轉速和載荷變化很大的條件下穩(wěn)定地工作。(2)滾動軸承能在無間隙,甚至在預緊(有一定的過盈量)的條件下工作。(3)滾動軸承的摩擦系數(shù)小,有利于減少發(fā)熱。(4)滾動軸承潤滑容易,可以用脂,一次裝填一直到修理時才換脂。如果用油潤滑,單位時間所需的油量也遠比滑動軸承小。滾動軸承的缺點是:(1)滾動體的數(shù)量有限,所以滾動軸承在旋轉中的徑向剛度是變化的,這是引起振動的原因之一。(2)滾動軸承的阻尼較低。(3)滾動軸承的徑向尺寸比滑動軸大。
在一般情況下機床應盡量采用滾動軸承,特別是大多數(shù)立式主軸,用滾動軸承可以采用脂潤滑以避免漏油。只有當加工表面粗糙度較小,主軸又是水平的機床,如外圓磨床、平面磨床、高精度車床等才用滑動軸承。軸承的精度和剛度直接影響主軸的回轉精度,以下分別說明。
雖然滾動軸承具有一系列的優(yōu)點,在機械設備上獲得了廣泛的應用,但在高速、高精度、重載、結構上要求剖分等場合下,又必須采用滑動軸承,這是因為滑動軸承具有一些滾動軸承不能替代的特點。其主要優(yōu)點是:結構簡單,制造、裝拆方便;具有良好的耐沖擊性和吸振性能,運轉平穩(wěn),旋轉精度高,壽命長。其主要缺點是:維護復雜,潤滑條件要求高,當軸承處于邊界潤滑狀態(tài)時,摩擦磨損較嚴重。
滑動軸承主要由軸承座和軸瓦組成,按所受載荷的方向主要分為徑向滑動軸承(又稱向心滑動軸承)、推力滑動軸承和徑向推力滑動軸承;按潤滑狀態(tài)分為液體潤滑軸承、氣體潤滑軸承、混合潤滑軸承、固體潤滑軸承和無潤滑軸承;按承載方法分為潤滑模承載、直接接觸承載和其他承載滑動軸承。軸瓦是滑動軸承的主要零件,設計軸承時,除了選擇合適的軸瓦材料以外,還應該合理地設計軸瓦結構,否則會影響滑動軸承的工作性能。
普通滑動軸承由于自身結構的因素,在生產(chǎn)中易于出現(xiàn)油膜剛度低、精度保持期短、維修困難、加工表面粗糙度高、振紋明顯等。實踐證明,將主軸滑動軸承選擇為液體磨擦滑動軸承時,有較高的精度、剛度,加工質量及生產(chǎn)率均能得到提高。