1. 什么是主轴
主轴是主轴部件中的关键零件。的结构尺寸和形状、制造精度、材料及热处理等对主轴部件的工作性能有很大的影响。主轴结构随主轴系统设计要求的不同而有多种形式。
主轴的主要尺寸参数包括:主轴直径、内孔直径、悬伸长度和支承跨距。决定主轴主要尺寸参数的依据是主轴的刚度、结构工艺和主轴部件的工艺适用范围。
主轴的主要尺寸参数:
①主轴直径:主轴直径越大,其刚度越高,但轴承和主轴上其零件的尺寸也相应增大。轴承直径越大,同等级精度轴承的公差值也就越大,要保证主轴的旋转精度就越困难,同时极限转速也下降。主轴后端支承轴颈的直径一般为前支承轴颈的0.7—0.8倍,实际尺寸要到主轴组件设计时确定。前、后轴颈的差值越小则主轴的刚度越高,工艺性能也越好。
②主轴内孔直径:主轴内孔是用来通过棒料及刀具夹紧装置,也可用于通过气动、液压卡盘的联结件。主轴内孔直径越大,可通过棒料的直径就越大,机床的使用范围就越宽,同时主轴部件也越轻。主轴内孔直径的大小主要受主轴刚度的制约。当主轴内孔直径与主轴直径之比小于0.3时,空心主轴的刚度几乎与实心主轴的刚度相当:当主轴内孔直径与主轴直径之比为0.5时,空心主轴的刚度为实心主轴的刚度90%;当主轴内孔直径与主轴直径之比大于0.7时,空心主轴的刚度急剧下降。
③悬伸长度主轴与主轴前端结构的形状尺寸、前轴承的类型和组合方式及轴承的润滑与密封有关。主轴的悬伸长度对主轴的刚度影响很大,主轴的悬伸长度越短,其刚度约好。
④支承跨度主要部件的支承跨距对主轴的刚度有很大的影响。跨距对主轴部件综合刚度的影响不是单向的。如跨距越大,则主轴变形较大;如跨距较小,则轴承的变形对主轴前端的位移影响较大。所以跨距要有一个最佳值,跨距太大或太小,都会降低主轴的综合刚度。
2. 主轴轴承和角接触轴承有什么的关系
主轴轴承和角接触轴承是不同形式的轴承分类。主轴轴承可以是角接触轴承。
① 主轴轴承是精密机床及类似设备的主轴轴承,它对保证精密机床的工作精度和使用性能。
以日本NSK主轴轴承产品为例:精密主轴轴承包括精密角接触球轴承70系列、719系列、72系列,精密圆柱滚子轴承N10系列、NN30系列,精密滚珠丝杠支承用轴承TAC系列。
② 接触球轴承的钢珠与内外圈接触点的连线与径向成一角度。接触角度一般分为15°、30°、40°,分别用字母C、A、B表示,NSK特别生产接触角度为25°的此类轴承,用A5表示。
角接触球轴承主要承受较大单向轴向负荷,接触角度越大,承受负荷能力越大。保持架材料有钢板、黄铜或工程塑胶,成型方式有冲压或车削,视轴承形式或使用条件不同而选用。其它尚有组合角接触球轴承、双列角接触球轴承及四点接触球轴承。
角接触球轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷。能在较高的转速下工作。接触角越大,轴向承载能力越高。高精度和高速轴承通常取15 度接触角。在轴向力作用下,接触角会增大。单列角接触球轴承只能承受一个方向的轴向负荷,在承受径向负荷时,将引起附加轴向力。 并且只能限制轴或外壳在一个方向的轴向位移。若是成对双联安装,使一对轴承的外圈相对,即宽端面对宽端面,窄端面对窄端面。这样即可避免引起附加轴向力,而且可在两个方向使轴或外壳限制在轴向游隙范围内。
角接触球轴承因其内外圈的滚道可在水平轴线上有相对位移,所以可以同时承受径向负荷和轴向负荷——联合负荷(单列角接触球轴承只能承受单方向轴向负荷,因此一般都常采用成对安装)。 保持架的材质有黄铜、合成树脂等,依轴承形式、使用条件而区分。
3. 主轴轴承和角接触轴承有什么的关系
1.
主轴轴承是一个统称,使用在主轴上的轴承都可以叫主轴轴承,主要有
圆柱滚子轴承,角接触球轴承。
而
圆柱滚子轴承或角接触球轴承是分类中的统称,并不是所有的圆柱滚子轴承或角接触球轴承都是主轴轴承。
明白了吗!
4. 轴和轴承的区别是什么啊
轴(shaft)是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件,但也有少部分是方型的。轴是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状,各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。
材料使用
1、碳素钢
35、45、50等优质碳素结构钢因具有较高的综合力学性能,应用较多,其中以45钢用得最为广泛。
为了改善其力学性能,应进行正火或调质处理。不重要或受力较小的轴,则可采用Q235、Q275等碳素结构钢。
2、合金钢
合金钢具有较高的力学性能,但价格较贵,多用于有特殊要求的轴。
例如采用滑动轴承的高速轴,常用20Cr、20CrMnTi等低碳合金结构钢,经渗碳淬火后可提高轴颈耐磨性;
汽轮发电机转子轴在高温、高速和重载条件下工作,必须具有良好的高温力学性能,常采用40CrNi、38CrMoAlA等合金结构钢。
轴的毛坯以锻件优先、其次是圆钢;
尺寸较大或结构复杂者可考虑铸钢或球墨铸铁。
例如,用球墨铸铁制造曲轴、凸轮轴,具有成本低廉、吸振性较好,对应力集中的敏感性较低、强度较好等优点。
轴的力学模型是梁、多数要转动,因此其应力通常是对称循环。
其可能的失效形式有:疲劳断裂、过载断裂、弹性变形过大等。
轴上通常要安装一些带轮毂的零件,因此大多数轴应作成阶梯轴,切削加工量大。
轴承(Bearing)是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体,降低其运动过程中的摩擦系数,并保证其回转精度。
按运动元件摩擦性质的不同,轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。其中滚动轴承已经标准化、系列化,但与滑动轴承相比它的径向尺寸、振动和噪声较大,价格也较高。
滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成。按滚动体的形状,滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类。
轴承材料
轴承钢的特点:
一、接触疲劳强度
轴承在周期负荷的作用下,接触外表很轻易发作疲惫破坏,即涌现龟裂剥落,这是轴承的重要破坏情势。因而,为了进步轴承的运用寿命,轴承钢必需具备很高的接触疲惫强度。
二、耐磨性能
轴承任务时,套圈、滚动体和维持架之间不只发作滚动摩擦,而且也会发作滑动摩擦,从而使轴承零件一直地磨损。为了增加轴承零件的磨损,维持轴承精度稳固性,延伸运用寿命,轴承钢应有很好的耐磨性能。
三、硬度
硬度是轴承质量的重要质量之一,对接触疲惫强度、耐磨性、弹性极限都有间接的影响。轴承钢在运用状况下的硬度个别要到达HRC61~65,能力使轴承取得较高的接触疲惫强度和耐磨性能。
四、防锈性能
为了避免轴承零件和成品在加工、寄放和运用历程中被侵蚀生锈,请求轴承钢应具备良好的防锈性能。
五、加工性能
轴承零件在消费历程中,要经过许多道冷、热加工工序,为了满意少量量、高效力、高质量的请求,轴承钢应具备良好的加工性能。例如,冷、热成型性能,切削加工性能,淬透性等。
轴承钢除了上述基础请求外,还应当到达化学成分恰当、外部组织平均、非金属搀杂物少、外部外表缺点契合规范以及外表脱碳层不超越规则浓度等请求。
轴承作用
究其作用来讲应该是支撑,即字面解释用来承轴的,但这只是其作用的一部分,支撑其实质就是能够承担径向载荷。也可以理解为它是用来固定轴的。轴承快易优自动化选型有收录。就是固定轴使其只能实现转动,而控制其轴向和径向的移动。电机没有轴承的话根本就不能工作。因为轴可能向任何方向运动,而电机工作时要求轴只能作转动。从理论上来讲不可能实现传动的作用,不仅如此,轴承还会影响传动,为了降低这个影响在高速轴的轴承上必须实现良好的润滑,有的轴承本身已经有润滑,叫做预润滑轴承,而大多数的轴承必须有润滑油,负责在高速运转时,由于摩擦不仅会增加能耗,更可怕的是很容易损坏轴承。把滑动摩擦转变为滚动摩擦的说法是片面的,因为有种叫滑动轴承的东西。
润滑
滚动轴承的润滑目有减少轴承内部摩擦及磨损,防止烧粘;延长其使用寿命;排出摩擦热、冷却,防止轴承过热,防止润滑油自身老化;也有防止异物侵入轴承内部,或防止生锈、腐蚀之效果。
润滑方法
轴承的润滑方法,分为脂润滑和油润滑。为了使轴承很好地发挥机能,首先,要选择适合使用条件、使用目的的润滑方法。若只考虑润滑,油润滑的润滑性占优势。但是,脂润滑有可以简化轴承周围结构的特长,将脂润滑和油润滑的利弊比较。润滑时要特别注意用量,不管是油润滑还是脂润滑,量太少润滑不充分影响轴承寿命,量太多会产生大的阻力,影响转速。
密封
轴承的密封可分为自带密封和外加密封两类。所谓轴承自带密封就是把轴承本身制造成具有密封性能装置的。如轴承带防尘盖、密封圈等。这种密封占用空间很小,安装拆卸方便,造价也比较低。所谓轴承外加密封性能装置,就是在安装端盖等内部制造成具有各种性能的密封装置。轴承外加密封又分为非接触式密封与接触式密封两种。其中非接触式密封适用于高速和高温场合,有间隙式、迷宫式和垫圈式等不同结构形式。接触式密封适用于中、低速的工作条件,常用的有毛毡密封、皮碗密封等结构形式。
根据轴承工作状况和工作环境对密封程度的要求,在工程设计上常常是综合运用各种密封形式,以达到更好的密封效果。对轴承外加密封的选择应考虑下列几种主要因素:
轴承润滑剂和种类(润滑脂和润滑油)。
轴承的工作环境,占用空间的大小。
轴的支承结构优点,允许角度偏差。
密封表面的圆周速度。
轴承的工作温度。
制造成本。
5. 主轴的种类及其之间的区别是什么
主轴有很多类型,每一种产品之间也存在了各自的不同,比如说直结式主轴,即类似三轴马达与滚珠螺杆之接合方式,主轴马达置于主轴上方,马达与主轴以高刚性无间隙连轴器相连,马达端之转动经由连轴器传于主轴,此即直结式主轴。
直结式主轴属于刚性连结,对于马达输出之POWER较能完全表达于主轴特性,机械效率较高,于主轴运动时,连轴器扮演着不可或缺的角色,连轴器校正好或坏足以影响主轴运动精度,若连轴器校正不良对主轴产生下列影响,主轴温升急剧升高、主轴震动过大、主轴偏摆过大、加工精度不良、甚至主轴烧毁。
还有一种是内藏式主轴,即将马达与主轴合而为一,将马达转子安装于主轴轴心,定子在外,运转原理和一般主轴马达相同,其具有低振动特性,动态回转精度亦较好,但因主轴内必须置放马达转子造成轴承跨距较大,刚性较弱的情形发生,内藏式主轴因刚性之故并不适合重切削。
在CNC中,主轴转速通过S指令进行编程,S指令通过数控系统处理可以转换为模拟电压或者数字量信号输出,因此主轴转速有两种控制方式,一种是利用模拟量进行控制的简称模拟主轴;还有一种是利用串行总线进行控制的串行主轴。
使用模拟主轴时,CNC通过内部附加的数模转换器自动将S指令转换为-10~+10V的模拟电压。CNC所输出的模拟电压可通过主轴驱动装置实现主轴的速度控制。主轴驱动装置总是严格的保证给定的速度信号与电动机输出转速之间的对应关系。
在数控铣床中,模拟量主轴驱动装置主要应用于中低档数控铣床,一般采用通用变频器来实现主轴电动机控制。所谓的“通用变频器”包含两层的含义:第一是该变频器可以和通用的笼型异步电动机 配套使用;二是具有多种可供选择的功能。
6. 主轴结构及轴承类型
主轴由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成。电机的转子采用压配方法与主轴做成一体,主轴则由前后轴承支承。电机的定子通过冷却套安装于主轴单元的壳体中。主轴的变速由主轴驱动模块控制,而主轴单元内的温升由冷却装置限制。在主轴的后端装有测速、测角位移传感器,前端的内锥孔和端面用于安装刀具。
承轴分类有以下;
滑动轴承
滑动轴承不分内外圈也没有滚动体,一般是由耐磨材料制成。常用于低速,重载及加注润滑油及维护困难的机械转动部位。
关节轴承
关节轴承的滑动接触表面为球面,主要适用于摆动运动、倾斜运动和旋转运动。
滚动轴承
●滚动轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同分为向心轴承和推力轴承。其中径向接触轴承为公称接触角为0的向心轴承,向心角接触轴承为公称接触角大于0到45的向心轴承。轴向接触轴承为公称接触角为90的推力轴承,推力角接触轴承为公称接触角大于45但小于90的推力轴承。
●按滚动体的形状可分为球轴承和滚子轴承。滚子轴承按滚子种类分为:圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承和调心滚子轴承。
●按其工作时能否调心分为调心轴承----滚道是球面形的,能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承和非调心轴承(刚性轴承)----能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。
●按滚动体的列数分为单列轴承、双列轴承和多列轴承。
●按其部件(套圈)能否分离分为可分离轴承和不可分离轴承。
●按其结构形状(如有无装填槽,有无内、外圈以及套圈的形状,挡边的结构,甚至有无保持架等)还可以分为多种结构类型。
●按其外径尺寸大小分为微型轴承(<26mm)、小型轴承(28-55mm)、中小型轴承(60-115)、中大型轴承(120-190mm)、大型轴承(200-430mm)和特大型轴承(>440mm)。
●按应用领域分为电机轴承、轧机轴承、主轴承等。
●按材料分为陶瓷轴承、塑料轴承等。
深沟球轴承
深沟球轴承 深沟球轴承是最具代表性的滚动轴承。与尺寸相同的其它类型轴承相比,该类轴承摩擦系数小,极限转速高,结构简单,制造成本低,精度高,无需经常维护,而且尺寸范围大、形式多,是应用最广的一类轴承。它主要承受径向载荷,也可承受一定的轴向载荷。当其仅承受径向载荷时,接触角为零。
深沟球轴承装在轴上后,在轴承的轴向游隙范围内,可限制轴或外壳两个方向的轴向位移,因此可在双向作轴向定位。当深沟球轴承具有较大的径向游隙时,具有角接触轴承的性能,可承受较大的轴向载荷 。在轴向载荷很大的高速运转工况下,深沟球轴承比推力球轴承更有优越性。此外,该类轴承还具有一定的调心能力,当相对于外壳孔倾斜2′~10′ 时,仍能正常工作,但对轴承寿命有一定影响。
角接触球轴承
一般习惯上称为36、46型轴承为代表的六类轴承,角接触一般为15度、25度、45度等。
调心球轴承
调心球轴承 调心球轴承是二条滚道的内圈和滚道为球面的外圈之间,装配有圆球状滚珠的轴承。外圈滚道面的曲率中心与轴承中心一致,所以具有与自动调心球轴承同样的调心功能。在轴、外壳出现挠曲时,可以自动调整,不增加轴承负担。调心滚子轴承可以承受径向负荷及二个方向的轴向负荷。 调心球轴承径向负荷能力大,适用于有重负荷、冲击负荷的情况。内圈内径是锥孔的轴承,可直接安装。或使用紧定套、拆卸筒安装在圆柱轴上。保持架使用钢板冲压保持架、聚酰胺成形. 调心球轴承适用于承受重载荷与冲击载荷、精密仪表、低噪音电机、汽车、摩托车、冶金、轧机、矿山、石油、造纸、水泥、榨糖等行业及一般机械等。
推力球轴承
推力球轴承 推力球轴承分为单向和双向两种。 它们只能承受轴向载荷,绝不能承受任何径向载荷。推力轴承分紧圈和活圈两部分。紧圈与轴套紧,活圈支承在轴承座上。套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造,淬火后表面硬度应达到HRC60~65。保持架多用软钢冲压制成,也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造。
双向推力角接触球轴承
双列圆锥滚子轴承 推力角接触球轴承接触角一般为60°常用的推力角接触球轴承一般为双向推力角接触球轴承,主要用于精密机床主轴,一般与双列圆柱滚子轴承一起配合使用,可承受双向轴向载荷,具有精度高,刚性好,温升低,转速高,装拆方便等优点。
推力滚子轴承
包括推力圆柱滚子轴承、推力圆锥滚子轴承、推力滚针轴承和推力调心滚子轴承。
滚针轴承
滚针轴承 滚针轴承装有细而长的滚子(滚子长度为直径的3~10倍,直径一般不大于5mm),因此径向结构紧凑,其内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时,外径最小,特别适用于径向安装尺寸受限制的支承结构.滚针轴承根据使用场合不同,可选用无内圈的轴承或滚针和保持架组件,此时与轴承相配的轴颈表面和外壳孔表面直接作为轴承的内、外滚动表面,为保证载荷能力和运转性能与有套圈轴承相同,轴或外壳孔滚道表面的硬度,加工精度和表面质量应与轴承套圈. 用途组合滚针轴承是由向心滚针轴承和推力轴承部件组合的轴承单元,其结构紧凑体积小,旋转精度高,可在承受很高径向负荷的同时承受一定的轴向负荷。并且产品结构形式多样、适应性广、易于安装。组合滚针轴承广泛用于机床、冶金机械、纺织机械和印刷机械等各种机械设备,并可使机械系统设计的十分紧凑灵巧。
外球面球轴承
外球面球轴承的外圈外径表面为球面,可以起到调心的作用。
调心滚子轴承
调心滚子轴承 调心滚子轴承有两列对称型球面滚子,主要承受径向载荷,同时也能承受任一方向的轴向载荷,但不能承受纯轴向载荷。该类轴承外圈滚道是球面形,故其调心性能良好,能补偿同轴度误差,当轴受力弯曲或安装不同心时轴承仍可正常使用,调心性随轴承尺寸系列不同而异,一般所允许的调心角度为1~2.5度 ,该类型轴承的负荷能力较大,除能承受径向负荷外轴承还能承受双向作用的轴向负荷,具有较好的抗冲击能力,一般来说调心滚子轴承所允许的工作转速较低。适用于重载或振动载荷下工作。
法兰轴承
法兰轴承外轮上带有凸缘法兰。特点是能简化主机结构,缩小主机尺寸,使轴承更容易定位。
带座轴承
向心轴承与座组合在一起的一种组件,在与轴承轴心线平行的支撑表面上有个安装螺钉的底板。
组合轴承
一套轴承内同时由上述两种以上轴承结构形式组合而成的滚动轴承。如滚针和推力圆柱滚子组合轴承、滚针和推力球组合轴承、滚针和角接触球组合轴承等。
直线轴承
直线轴承分为金属直线轴承和塑料直线轴承。
金属直线轴承是一种以低成本生产的直线运动系统,用于无限行程与圆柱轴配合使用。由于承载球与轴呈点接触,故使用载荷小。钢球以极小的摩擦阻力旋转,从而能获得高精度的平稳运动。
塑料直线轴承是一种自润滑特性的直线运动系统,其于金属直线轴承最大的区别就是金属直线轴承是滚动摩擦,轴承与圆柱轴之间是点接触,所以这种适合低载荷高速运动;而塑料直线轴承是滑动摩擦,轴承与圆柱轴之间是面接触,所以这种适合高载荷中低速运动。
7. 自行车的轴和轴承有无区别是否是同一样东西,在自行车哪个部位
不是同一样东西,是组合起来用的。
在自行车的轮胎钢圈的中间;
轴是指穿过轮胎钢圈的一个棒,而轴承是在轴上转动的,有圆钢珠的那种。
8. 电主轴和轴承有什么关系
电主轴通常采用动静压轴承、复合陶瓷轴承或电磁悬浮轴承。
动静压轴承具有很高的刚度和阻尼,能大幅度提高加工效率、加工质量、延长刀具寿命、降低加工成本,这种轴承寿命多半无限长。
复合陶瓷轴承目前在电主轴单元中应用较多,这种轴承滚动体使用热压Si3N4陶瓷球,轴承套圈仍为钢圈,标准化程度高,对机床结构改动小,易于维护。
电磁悬浮轴承高速性能好,精度高,容易实现诊断和在线监控,但是由于电磁测控系统复杂,这种轴承价格十分昂贵,而且长期居高不下,至今没有得到广泛应用。
9. 轴承和轴有什么区别
有区别!
轴承主要功能是支撑机械旋转体,降低其运动过程中的摩擦系数,并保证其回转精度。
按运动元件摩擦性质的不同,轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。其中滚动轴承已经标准化、系列化,但与滑动轴承相比它的径向尺寸、振动和噪声较大,价格也较高。
滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成,严格的说是由外圈、内圈、滚动体、保持架、密封、润滑油 六大件组成。主要具备外圈、内圈、滚动体就可定意为滚动轴承。按滚动体的形状,滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类。