【正文】 滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承。由于滾動(dòng)軸承摩擦阻力小，可以預(yù)緊，潤(rùn)滑維修方便，能在一定的轉(zhuǎn)速范圍和載荷變動(dòng)范圍下穩(wěn)定地工作。滾動(dòng)軸承由專業(yè)化工廠生產(chǎn)，選購(gòu)維修方便，而且它在旋精度、剛度、承載能力、轉(zhuǎn)速、發(fā)熱等主要性能上能滿足大多數(shù)主軸部件的要求，特別是它具有能在轉(zhuǎn)速和載荷變動(dòng)幅度很大的條件下穩(wěn)定工作的優(yōu)點(diǎn)，因此在設(shè)計(jì)主軸部件時(shí)，應(yīng)盡量選用滾動(dòng)軸承。 二．主軸滾動(dòng)軸承的選型　　主軸較粗，主軸軸承的直徑較大。相對(duì)地說，軸承的負(fù)載較輕。因此，一般情況下，承載能力和疲勞壽命不是選擇主軸軸承的主要指標(biāo)。 主軸軸承應(yīng)根據(jù)精度、剛度、和轉(zhuǎn)速選擇。為了提高精度和剛度，主軸軸承的間隙應(yīng)該是可調(diào)的，這是主軸軸承主要的特點(diǎn)。機(jī)床主軸常用的滾動(dòng)軸承有下列幾種： １．角接觸球軸承　 角接抽球軸承見圖３1。這種軸承即可承受徑向載荷，又可承受軸向載荷。接觸角常見的有α＝１５176。和α＝２５176。兩種。前者編號(hào)為7000C系列；后者為7000AC系列。１５176。接觸角多用于軸向載荷較小，轉(zhuǎn)速較高的地方，如磨床主軸。２５176。的多用于軸向載荷較大的地方，如車床和加工中心主軸。把內(nèi)、外圈相對(duì)軸向位移，可以調(diào)整間隙，實(shí)現(xiàn)預(yù)緊。這種軸承多用于高速主軸.圖３－１　角接觸球軸承　為了提高剛度和承載能力，可以多個(gè)組合。圖３２a、b、c為三種基本組合方式：圖３２角接觸球軸承基本組合方式圖a為背靠背組合，圖b為面對(duì)面組合，圖c為同向組合。這三種方式，兩個(gè)軸承都共同承擔(dān)徑向載荷；圖a和圖b可承受雙向軸向載荷，圖c則只能承受一個(gè)方向的軸向載荷，但承載能力較大，軸向剛度較高。這種組合還可以三聯(lián)組配（圖d）、四聯(lián)組配等。主軸受彎，希望軸承上產(chǎn)生一個(gè)盡量大的支反力矩以抵抗彎曲變形。這個(gè)力矩與傾角之比，稱為角剛度。單位為Nm/rad。支反力矩的力臂就是角接觸線與軸線交點(diǎn)間的距離AB。從圖可看出背靠背的組合（圖a）的力臂AB比面對(duì)面的（圖b）長(zhǎng)。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于軸承的外圈裝在殼體內(nèi)，散熱條件比內(nèi)圈好。所以內(nèi)圈的溫度將高于外圈。徑向膨脹的結(jié)果將使過盈增加。但是背靠背組配時(shí)軸向膨脹將使過盈減少。因此，過盈的增加比面對(duì)面少?；谏鲜鰞蓚€(gè)理由，在主軸上，角接觸軸承應(yīng)為背靠背組合?！　。玻p列圓柱滾子軸承　　圖３３a是雙列圓柱滾子軸承。它的特點(diǎn)是內(nèi)孔為1：12的錐孔，與主軸的錐形軸頸相配合。軸向移動(dòng)內(nèi)圈，可以把內(nèi)圈脹大，以消除間隙或預(yù)緊。這種軸承只能承受徑向載荷。圖33 雙列圓柱滾子軸承　 圖b是另一種雙列圓柱滾子軸承。與圖a的差別在于：⑴ 圖a的滾道擋邊開在內(nèi)圈上，滾動(dòng)體、保持架和內(nèi)圈成為一體，外圈可分離；圖b則相反：滾道擋邊開在外圈上，滾動(dòng)體、保持架和外圈成為一體，內(nèi)圈可分離。⑵ 圖a為特輕型，圖b為超輕型。同樣孔徑，圖b的外徑比圖a小些。前者編號(hào)為NN3000K系列，后者為NNU4900K系列。后者只有大型，最小內(nèi)徑100mm. 　 ３．雙向推力角接觸球軸承　 這種軸承與雙列圓柱滾子軸承相配套，用于受軸向載荷，如圖３４a所示。軸承由左右內(nèi)圈1和5，外圈3，左右兩列滾珠及保持架2和4，隔套6組成。修磨隔套6的厚度就能消除間隙和預(yù)緊。它的公稱外徑與同孔徑的雙列圓柱滾子軸承相同，但外徑公差帶在零線的下方，與殼體孔間有間隙，所以不承受徑向載荷，專作推力軸承使用。接觸角有α＝６０176。，編號(hào)為234400。圖３４雙向推力角接觸球軸承三． 滾動(dòng)軸承的精度選擇滾動(dòng)軸承按基本尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度分為0五個(gè)公差等級(jí)，其中2級(jí)最高，0級(jí)為普通精度級(jí)。主軸軸承以4級(jí)為主（記作P4）。高精度主軸可用P2級(jí)。要求較低的主軸或三支承主軸的輔助軸承可用P5級(jí)。P6級(jí)和P0級(jí)一般不用。 基本尺寸精度指軸承內(nèi)徑、外徑和寬度等尺寸的加工精度。旋轉(zhuǎn)精度指內(nèi)圈和外圈的徑向圓跳動(dòng)，內(nèi)圈的端面圓跳動(dòng)，外圈表面對(duì)基準(zhǔn)面的垂直度，內(nèi)外圈端面的平行度等。軸承精度包括的項(xiàng)目很多，但決定的只有一二項(xiàng)。軸承的工作精度主要決定于旋轉(zhuǎn)精度。對(duì)徑向軸承（如圓柱滾子軸承）主要是161。176。成套軸承內(nèi)圈的徑向跳動(dòng)Kia161。177。或161。176。成套軸承外圈的徑向跳動(dòng)Kea161。177。對(duì)推力軸承主要是161。176。成套軸承內(nèi)圈端面對(duì)滾道的跳動(dòng)Sia161。177。而對(duì)角接觸軸承則應(yīng)兼顧Kia（或Kea）和Sia。主軸滾動(dòng)軸承內(nèi)、外圈的旋轉(zhuǎn)精度見表31和表32。 表3—1 主軸滾動(dòng)軸承內(nèi)圈的旋轉(zhuǎn)精度（單位）表3—2 主軸滾動(dòng)軸承外圈的旋轉(zhuǎn)精度（單位）軸承外徑D/mm80~120120~150150~180180~250精度等級(jí)P2P4P5P2P4P5P2P4P5P2P4P5向心軸承（圓錐滾子軸承除外）Kea56105711581371015圓錐滾子軸承Kea—610—711—813—1015如果切削力方向固定，不隨主軸旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，如車、銑、磨床主軸，則應(yīng)根據(jù)Kia選擇。如果切削力方向隨主軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，如鏜床和加工中心主軸，則應(yīng)根據(jù)Kea選擇。前后軸承之間，前軸承對(duì)主軸組件的精度影響比后軸承的影響大。因此，后軸承的精度可比前軸承低一級(jí)。第三節(jié) 主軸 本節(jié)主要介紹如何確定主軸的結(jié)構(gòu)、合理選擇主軸的材料與熱處理方法，以及制定主軸的技術(shù)條件?！　∫唬鬏S的結(jié)構(gòu)　　主軸的結(jié)構(gòu)決定于主軸前端安裝標(biāo)準(zhǔn)刀具或裝夾工件的夾具（如卡盤）等的類型，以及軸上所安裝的傳動(dòng)件，軸承等零件的類型、數(shù)量，位置和安裝方法等，同時(shí)還應(yīng)考慮主軸的加工和裝配工藝性?！　∮捎谕ㄓ脵C(jī)床所使用的刀具和夾具大部分是標(biāo)準(zhǔn)件，因此主軸前端的結(jié)構(gòu)必須與標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)，以保證通用性。同時(shí)還應(yīng)保證夾具和刀具安裝可靠、定位基準(zhǔn)、裝卸方便和能傳遞一定的動(dòng)力。 主軸的結(jié)構(gòu)還決定于所采用的軸承類型及調(diào)整方法，安裝主軸上的傳動(dòng)件數(shù)目、位置、定位和連接方法等。由于主軸上通常安裝零件，為便于裝配，以及推力軸承、齒輪等軸向定位的需要，主軸一般都做成階梯形，直徑從前向后逐漸縮小。為了避免后軸頸的直徑過小，以致過分削弱主軸剛度，并使內(nèi)孔直徑受到限制，軸上階梯的數(shù)目不宜過多。主軸上長(zhǎng)的長(zhǎng)度尺寸，除個(gè)別要保證傳動(dòng)零件的軸向位置外（），其他軸向尺寸均為自由尺寸。為使切削螺紋時(shí)，砂輪或車刀能越出加工表面，這些部位的階梯間應(yīng)有退刀槽。為了齒輪等傳動(dòng)件聯(lián)接和傳動(dòng)扭矩，主軸上還常常有單鍵槽或花鍵槽。 二．主軸的材料與熱處理 主軸最常用的材料是45號(hào)鋼，對(duì)于在滾動(dòng)軸承中工作的主軸，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度HB=對(duì)于在滑動(dòng)軸承中工作的軸頸，可采用局部高頻淬火，硬度達(dá)HRC=50。為了進(jìn)一步提高主軸的壽命，對(duì)于滑移齒輪的鍵和主軸的端部也可以采用局部淬火。 三．主軸的技術(shù)要求 主軸主要技術(shù)要求的確定 1. 常見機(jī)床主軸部件回轉(zhuǎn)精度 主軸前、后軸頸的同軸度，錐孔相對(duì)于前、后軸頸中心連線的徑向跳動(dòng)，定心軸頸及其定位軸肩相對(duì)于前、后軸頸中心連線的徑向和軸向跳動(dòng)，是決定主軸精度的主要技術(shù)要求項(xiàng)目，直接影響主軸部件的回轉(zhuǎn)精度。 主軸的技術(shù)要求，除少數(shù)機(jī)床已有標(biāo)準(zhǔn)外，大多數(shù)機(jī)床的主軸主要技術(shù)要求，需根據(jù)主軸部件的回轉(zhuǎn)精度確定。 ⑵ 主軸零件本身各項(xiàng)精度允差的確定 考慮到軸承的誤差和裝配造成的誤差，及留有必要的精度儲(chǔ)備，一般取主軸零件本身的各項(xiàng)精度允差為主軸部件回轉(zhuǎn)精度規(guī)定的對(duì)應(yīng)項(xiàng)目允差的1/2～1/3。