薄壁軸承錐度怎麼解決

⑴ 軸承內外環採用什麼固定方式

止動環固定。

用軸用擋圈嵌在軸的溝槽內，主要用於軸向力不大及轉速不高時，用螺釘固定的軸端擋圈緊固，可用於在高轉速下承受大的軸向力，螺釘應有防松措施。

用錐形套定位、止動墊圈和圓螺母緊固，用於光軸上、內圈為圓錐孔的軸承。為了防止軸承在承受軸向載荷時，相對於軸或座孔產生軸向移動，軸承內圈與軸、外圈與座孔必須進行軸向固定，滾動軸承常用的內、外圈軸向固定方式。

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注意事項：

上、下軸套與軸承孔之間的接觸必須良好。如果不要求厚壁襯套的軸承孔作為基準，則應刮掉軸承背部，軸承的兩端應接近軸承。薄壁瓦只能使軸瓦的中心比軸承體的中心高0.1mm。

軸瓦安裝在軸承體內，無論軸向或徑向位移是否不允許，通常與軸瓦兩端的步驟停止定位或定位銷定位。

⑵ 汽車的維護檢修有什麼要點

在極為清潔的條件下進行裝配，零件工作表面無磕碰、無劃痕、毛刺和其他附著物;嚴格操作規程，密封件應正確安裝，防止不到位可變形;掌握密封件的性能規范和使用要求，及時更換失效件;對於邊蓋類薄壁零件，採用鈑金冷做校正;容易磨損的軸孔類零件可採用金屬噴鍍、焊修、膠粘、機械加工等工藝以達到原廠尺寸;盡量使用密封膠，必要時可用油漆代用能達到理想密封效果;螺母滑絲斷扣、松脫應修復或更換新件，並擰至規定的扭力;橡膠密封件裝配前應仔細檢查外觀質量;使用專門工具壓配，避免敲打變形;按規定加註潤滑油脂，定期清洗疏通通氣孔和單向閥等。只要做到以上各點，車輛漏油的毛病是完全可以根治的。

⑶ 轉軸和軸承用什麼連接

3 軸上零件轉軸連接技術

在超高速電主軸上，由於轉速的提高，所以對軸上零件的動平衡要求非常高。軸承的定位元件與主軸不宜採用螺紋連接，電機轉子與主軸也不宜採用鍵連接，而普遍採用可拆的階梯過盈連接。這種連接與螺紋連接相比有較明顯的優點：①不會在軸上產生彎曲和扭轉應力，對軸的旋轉精度沒有影響；②易保證零件定位端與軸心線的垂直度，軸承預緊時不會使軸承受力不均而影響軸承的壽命；③過盈套質量均勻，主軸動平衡易得到保證；④一般用熱套法進行安裝，用注入壓力油的方法進行拆卸，對主軸無損害；⑤定位可靠，可提高主軸的剛度。確定階梯套基本過盈量時，除了根據所受載荷計算需要過盈量外，還需考慮以下因素對過盈連接強度的影響：①配合表面的粗糙度；②連接件的工作溫度與裝配溫度之差，以及主軸與過盈套材料線脹系數之差；③主軸高速旋轉時，過盈套所受到的離心力會引起過盈套內孔的擴張，導致過盈量減少，當主軸材料和過盈套的材料泊凇比、彈性模量和密度相差不大時，過盈量的修正值與主軸轉速的平方成正比，例如，當配合處直徑為66mm，主軸內孔為25mm，過盈套外徑為134.2mm，傳遞扭矩為85Nm，轉速為1000r/min時，滾動SKF軸承代號的結構離心力引起的過盈量減小值僅為0.096�0�8m；而當轉速為18000r/min時，該值可達31.199�0�8m；④重復裝卸會引起過盈量減小；⑤結合面形位公差對過盈量的影響等。

階梯過盈套過盈量的實現有兩種方式：①利用公差配合來實現，根據基本過盈量的計算值和配合面的公稱尺寸，查有關手冊圖表，得出相應的過盈配合；②利用階梯配合面的公稱尺寸的差值來實現，並選用H4/h4的過渡配合，這種方法容易控制和保證配合的實際過盈量，適用於高精度的零件配合和進行標准化、系列化生產。

4 電主軸的動平衡技術

由於不平衡質量是以主軸的轉速二次方影響主軸動態性能的，所以主軸的轉速越高，主軸不平衡量引起的動態問題越嚴重。對於電主軸來說，由於電機轉子直接過盈固定在主軸上，增加了主軸的轉動質量，使主軸的極限頻率下降，因此超高速電主軸的動平衡精度應嚴格要求，一般應達到G1～G0.4級(G＝ew，e為質量中心與回轉中心之間的位移，即偏心量；w為角速度)。對於這種等級的動平衡要求，採用常規的方法僅在裝配前對主軸的每個零件分別進行動平衡是不夠的，還需在裝配後進行整體精確動平衡，甚至還要設計專門的自動平衡系統來實現主軸在線動平衡，以確保主軸高速平穩運行。

主軸動平衡常用方法有兩種：去重法和增重法。小型主軸和普通電機常採用去重法。該法是在電機的轉子兩端設計有去重盤，當電機轉子和其他零件安裝到主軸上以後進行整體動平衡時，根據要求由自動平衡機在轉外圈進行一次熱處理，容易使其圓度誤差超差，推薦的塗層溫度為160℃。

3 軸上零件連接技術

在超高速電主軸上，由於轉速的提高，國產軸承與進口軸承的新舊代號尺寸規格參數對照表（一百零二）所以對軸上零件的動平衡要求非常高。軸承的定位元件與主軸不宜採用螺紋連接，電機轉子與主軸也不宜採用鍵連接，而普遍採用可拆的階梯過盈連接。這種連接與螺紋連接相比有較明顯的優點：①不會在軸上產生彎曲和扭轉應力，對軸的旋轉精度沒有影響；②易保證零件定位端與軸心線的垂直度，軸承預緊時不會使軸承受力不均而影響軸承的壽命；③過盈套質量均勻，主軸動平衡易得到保證；④一般用熱套法進行安裝，用注入壓力油的方法進行拆卸，對主軸無損害；⑤定位可靠，可提高主軸的剛度。確定階梯套基本過盈量時，除了根據所受載荷計算需要過盈量外，還需考慮以下因素對過盈連接強度的影響：①配合表面的粗糙度；②連接件的工作溫度與裝配溫度之差，以及主軸與過盈套材料線脹系數之差；③主軸高速旋轉時，過盈套所受到的離心力會引起過盈套內孔的擴張，導致過盈量減少，當主軸材料和過盈套的材料泊凇比、彈性模量和密度相差不大時，過盈量的修正值與主軸轉速的平方成正比，例如，當配合處直徑為66mm，主軸內孔為25mm，過盈套外徑為134.2mm，傳遞扭矩為85Nm，轉速為1000r/min時，離心力引起的過盈量減小值僅為0.096�0�8m；而當轉速為18000r/min時，該值可達31.199�0�8m；④重復裝卸會引起過盈量減小；⑤結合面形位公差對過盈量的影響等。

階梯過盈套過盈量的實現有兩種方式：①利用公差配合來實現，根據基本過盈量的計算值和配合面的公稱尺寸，查有關手冊圖表，得出相應的過盈配合；②利用階梯配合面的公稱尺寸的差值來實現，並選用H4/h4的過渡配合，國產軸承與進口軸承的新舊代號尺寸規格參數對照表（一百零三）這種方法容易控制和保證配合的實際過盈量，適用於高精度的零件配合和進行標准化、系列化生產。

4 電主軸的動平衡技術

由於不平衡質量是以主軸的轉速二次方影響主軸動態性能的，所以主軸的轉速越高，主軸不平衡量引起的動態問題越嚴重。對於電主軸來說，由於電機轉子直接過盈固定在主軸上，增加了主軸的轉動質量，使主軸的極限頻率下降，因此超高速電主軸的動平衡精度應嚴格要求，一般應達到G1～G0.4級(G＝ew，e為質量中心與回轉中心之間的位移，即偏心量；w為角速度)。對於這種等級的動平衡要求，採用常規的方法僅在裝配前對主軸的每個零件分別進行動平衡是不夠的，還需在裝配後進行整體精確動平衡，甚至還要設計專門的自動平衡系統來實現主軸在線動平衡，以確保主軸高速平穩運行。

主軸動平衡常用方法有兩種：去重法和增重法。送風機NSK軸承箱密封的改進小型主軸和普通電機常採用去重法。該法是在電機的轉子兩端設計有去重盤，當電機轉子和其他零件安裝到主軸上以後進行整體動平衡時，根據要求由自動平衡機在轉子的去重盤處切去不平衡量。增重法是近年來某些主軸電機製造商為適應高速主軸發展的需要，在開發出商品化的無框架主軸電機(Frameless spindle motor)上常採用的方法。電機轉子的兩端設計有平衡盤，平衡盤的圓周方向設計有均勻分布的螺紋孔，轉子安裝到主軸上以後進行主軸組件整體動平衡時，不是在平衡盤上去重，而是在螺紋孔內擰入螺釘，以螺釘的擰入深度和周向位置來平衡主軸組件的偏心量，如圖2所示。

5 高速電主軸軸端的設計

隨著機床向高速、高精度、大功率方向發展，機床的結構剛性越來越好，而主軸與刀具的結合面多年來仍沿用標准化的7/24錐度配合。分析表明，刀尖25%～50%的變形來源於7/24錐度連接，只有40%左右的變形源於主軸和軸承。因此，主軸軸端的合理設計已不容忽視。

高速加工要求確保高速下主軸與刀具連接狀態不能發生變化。國產軸承與進口軸承的新舊代號尺寸規格參數對照表（一百一）但是，高速主軸的前端由於離心力的作用會使主軸膨脹(如圖3)，如30號錐度主軸前端在30000r/min時，膨脹量為4～5�0�8m，然而，標準的7/24實心刀柄不會有這樣大的膨脹量，因此連接的剛度會下降，而且刀具的軸向位置也會發生改變。主軸的膨脹還會引起刀柄及夾緊機構質心的偏離，從而影響主軸的動平衡。要保證這種連接在高速下仍有可靠的接觸定位，需要一個很大的過盈量來抵消主軸軸端的膨脹，如標准40號錐需初始過盈量為15～20�0�8m，而且還需預加過盈來消除錐配合的公差帶。這樣大的過盈量需拉桿產生很大的預緊拉力，而拉桿產生這樣大的拉力一般很難，對換刀也非常不利，還會使主軸膨脹，對主軸前軸承有不良影響。設計一種端面定位並使定位面具有很大的摩擦以防止主軸膨脹的刀軸連接結構，便可解決上述問題。

由於高速主軸組件對動平衡要求非常高，所以刀具及夾緊機構也需精密動平衡。但是，傳遞轉矩的鍵和鍵槽很容易破壞動平衡。結合面的公差帶會使刀具產生徑向跳動，引起不平衡。鍵是用來傳遞轉矩和進行角向定位的，有人試圖研究一種刀/軸連接方式能在連接處產生很大的摩擦力來實現轉矩傳遞，用在刀柄上作標記的方法實現安裝的角向定位，達到取消鍵的目的。

在眾多的高速刀/軸連接方案中，已被DIN標准化的HSK短錐刀柄結構比較適合高速主軸。這種刀柄採用1∶10的錐度，比標準的7/24錐度短，錐柄部分採用薄壁結構，刀柄利用短錐和端面同時實現軸向定位(如圖4)。進口軸承套圈的回火這種結構對主軸和刀柄連接處的公差帶要求特別嚴格，僅為2～6�0�8m，由於短錐嚴格的公差和具有彈性的薄壁，在拉桿軸向拉力的作用下，短錐會產生一定的收縮，所以刀柄的短錐和法蘭端面較容易與主軸相應的結合面緊密接觸，實現錐面與端面同時定位，因而具有很高的連接精度和剛度。當主軸高速旋轉時，盡管主軸軸端會產生一定程度的擴張，使短錐的收縮得到部分伸張，但是短錐與主軸錐孔仍保持較好的接觸，主軸轉速對連接性能影響很小。

6 電主軸的熱穩定性分析

高速電主軸的熱穩定性問題是該類主軸需要解決的關鍵問題之一。由於電主軸將電機集成於主軸組件的結構中，無疑在其結構的內部增加了一個熱源。電機的發熱主要有定子繞組的銅耗發熱及轉子的鐵損發熱，其中定子繞組的發熱占電機總發熱量的三分之二以上。另外，電機轉子在主軸殼體內的高速攪動，使內腔中的空氣也會發熱，這些熱源產生的熱量主要通過主軸殼體和主軸進行散熱，所以電機產生的熱量有相當一部分會通過主軸傳到軸承上去，因而影響軸承的壽命，並且會使主軸產生熱伸長，影響加工精度。

除了電機的發熱之外，主軸軸承的發熱也不容忽視，引起軸承發熱的因素很多，也很復雜，主要有滾子與滾道的滾動摩擦、高速下所受陀螺力矩產生的滑動摩擦、潤滑油的粘性摩擦等。上述各種摩擦會隨著主軸轉速的升高而加劇，發熱量也隨之增大，溫升增加，軸承的預緊量增大，這樣反過來又加劇了軸承的發熱，再加上主軸電機的熱輻射和熱傳導，所以主軸軸承必須合理潤滑和冷卻，否則，無法保證電主軸高速運轉。

從以上分析可以看出，為改善電主軸的熱特性，電機冷卻必不可省。採取的主要措施是在電機定子與殼體連接處設計循環冷卻水套。水套用熱阻較小的材料製造，套外環加工有螺旋水槽，電機工作時，水槽里通入循環冷卻水，為加強冷卻效果，冷卻水的入口溫度應嚴格控制，並有一定的壓力和流量。另外，為防止電機發熱影響主軸軸承，主軸應盡量採用熱阻較大的材料，使電機轉子的發熱主要通過氣隙傳給定子，由冷卻水吸收帶走。

圖5是對某電主軸在額定功率38kW、國產軸承與進口軸承的新舊代號尺寸規格參數對照表（一百一十一）額定轉速800r/min下達到熱平衡時熱傳導有限元分析的結果。從圖中可以看出，電主軸的溫度分布是不均勻的，由於定子與主軸殼體間設計有冷卻水套，散熱條件較好，溫度較低，電機轉子由於散熱條件差，溫度較高，對前後軸承有明顯的影響。

7 電主軸開發實例

在廣東省自然科學基金和廣州市重點攻關項目基金資助下，我校高速加工與機床研究室成功開發了數控銑床高速電主軸。實現的主要指標有：電主軸的額定功率為13.5kW，最高轉速為18000r/min，在額定轉速1500r/min時產生最大輸出轉矩為85Nm。

該電主軸主要結構特點包括：前後主軸軸承分別採用美國的2MMVC9114HXC-RDUL和2MMVC9112HXCRDUL精密角接觸陶瓷球軸承，背靠背配列，恆位置輕預緊。採用前支承定位、後支承可軸向浮動的結構，防止主軸運轉熱伸長對加工精度的影響。主軸軸承採用油氣潤滑，每個軸承均有單獨噴嘴。軸上零件一律採用階梯過盈套定位與傳遞轉矩。主軸電機定子與殼體間設計有水套，並專門設計了循環冷卻水系統對定子進行冷卻。軸上零件均進行嚴格動平衡試驗，採用增重法在電機轉子兩端調節螺釘實現主軸整體動平衡。軸上有編碼盤實現主軸的轉速反饋和C軸控制功能。由於國內尚無新型刀柄配套，主軸軸端仍採用7/24標准錐度，用鍵實現軸向定位與傳遞扭矩。

8 結論

高速機床是實現高速加工的關鍵設備，國產軸承與進口軸承的新舊代號尺寸規格參數對照表（一百一十二）高速電主軸作為高速機床的核心部件，它的開發為機床高速化提供了必要的技術准備。高速電主軸由於結構的特殊性，尚有許多新的問題需要解決，本文僅就結構設計中關鍵技術和應該注意的問題作了簡要介紹。有關高速大功率電機的開發、電主軸的監控等問題仍有待進一步研究。本文地址： http://www.nskfag.org/news/201104_36463.html