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洛阳普瑞森交叉滚子轴承在数控立式机床主轴中的应用
[ 发布日期：2016-05-19 点击：4592 来源:洛阳普瑞森轴承,交叉滚子轴承,机器人轴承,工业机器人轴承生产厂家 【打印此文】 【关闭窗口】]
随着科学技术的发展及世界先进制造技术的兴起和不断成熟，对数控加工技术也提出了更高的要求。 如今回转工作台作为机床的核心部件，已广泛应用于各种数控铣床、 镗床、 各种立车、 立铣等机床上。
在机床设计中，除了要求回转工作台能够很好地承载工件重量外，还需要保证其在承载能力范围内具有较高的回转精度、 抗倾覆能力以及较高的转速能力，这些能力作为机床的主要指标，是主轴组件工作性能的基本体现。本文以笔者公司生产的某款数控立式车床主轴上应用的两种轴承结构为实例，着重对数控立式车床上回转工作台的轴承结构进行对比分析。
1 传统组合轴承在数控立式车床上的结构
我公司客户（沈阳XXXX公司）的 VTC250140 数控立式车床的主轴结构如图1所示。这种传统的组合轴承结构其工作台及工件载荷主要依靠推力球轴承支承承载，由角接触球轴承来实现定心。主电机通过来自齿轮箱的系列传动,将动力传动给转台下的大齿圈，大齿圈通过推力球轴承及角接触球轴承外圈，带动工作台支座及与之把合的回转工作台旋转，从而实现车床工作台的旋转运动。
图 1 组合轴承在旋转工作台上的结构
1.底座 2.齿圈 3.工作台支座 4.推力球轴承 5.主轴
6.角接触球轴承 7.回转工作台
2 洛阳普瑞森研制的交叉滚子轴承在数控立式车床上的结构
1）洛阳普瑞森公司研制的交叉滚子轴承简介。 所谓交叉滚子轴承（如图 2）即有系列的角接触滚动轴承相邻滚子在成 90°的 V 形沟槽滚动面上，通过间隔架保持其相互垂直排列。使半滚子承受个方向的轴向载荷，而相反方向的轴向载荷由另半滚子承受，使得个交叉滚子轴承就能承受径向负荷、轴向负荷及力矩负荷等所有方向的负荷。
更多：交叉滚子轴承图片
2）交叉滚子轴承在立车上的应用。将上述产品的主轴结构通过二次设计，使结构变为使用交叉滚子轴承代替推力球轴承及角接触球轴承组成的轴承组如图 3 所示。主电机通过系列的传动链使得大齿圈与交叉滚子轴承的外环同旋转，旋转工作台直接与大齿圈直接把合从而带动工作台的转动，此结构使主轴的旋转工作台结构更为简单。工作台的转动精度通过调整轴承压盖下面的调整垫的厚度实现轴承的预紧力控制，有地减少了装配时间。由于结构的变化，降低了主轴重心的高度，使得主轴结构具有较高的抗翻转扭矩的性能。由于交叉滚轴承中的滚动体只有滚动而无相对的滑动，使得整个结构低振动、 低噪音、 低发热，相应的润滑及冷却油的用量也更少。
图 3 交叉滚子轴承在旋转工作台上的结构
1.底座 2.齿圈 3.交叉滚子轴承 4.轴承压盖
5.主轴 6.调整垫 7.回转工作台
1.底座 2.齿圈 3.交叉滚子轴承 4.轴承压盖
5.主轴 6.调整垫 7.回转工作台
3 传统组合轴承和交叉滚子轴承两种结构的对比
通过与传统的推力球轴承及角接触球轴承定心的结构对比，交叉滚子轴承结构具有以下点：
1）交叉滚子轴承有地简化了车床主轴的结构。普通轴承组的结构复杂，需考虑两个轴承的安装，而且推力球轴承所承受的侧向力或翻转扭矩仅靠直径小的圆锥滚子轴承支承，心轴尺寸小，刚性差。交叉滚子轴承是个交叉滚子轴承取代了传统的两个轴承的排列设计，可使其主轴长度减少并节省了主轴加工成本。
2）采用交叉滚子轴承的结构也大大简化了润滑及冷却油路的设计。普通轴承组结构中推力轴承的滚子在内外圈的线速度不同，会产生滑动摩擦导致热量高、 易磨损的原结构，需要考虑给上下两个轴承分别充分润滑，并需要使用高流量的润滑油带走摩擦产生的热量，而轴承油腔的润滑油供油量不足、油压不够或润滑油路过滤不及时就容易产生轴承发热变色，进而出现主轴研死的现象。 交叉滚子轴承中的滚子间由于无相对的滑动，润滑及冷却油的用量可以更少。
3）轴承的精度易于调整。由于组合轴承采取的是间隙配合，机床的振动和冲击会导致主轴偏心，这会影响到机床的旋转精度。 交叉滚子轴承安装简单，在轴承安装时只需将交叉滚子轴承预紧到的数值，易于调整和按原有安装形式进行维修。
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