❶ 主軸結構及軸承類型
主軸由無外殼電機、主軸、軸承、主軸單元殼體、驅動模塊和冷卻裝置等組成。電機的轉子採用壓配方法與主軸做成一體，主軸則由前後軸承支承。電機的定子通過冷卻套安裝於主軸單元的殼體中。主軸的變速由主軸驅動模塊控制，而主軸單元內的溫升由冷卻裝置限制。在主軸的後端裝有測速、測角位移感測器，前端的內錐孔和端面用於安裝刀具。
承軸分類有以下；
滑動軸承
滑動軸承不分內外圈也沒有滾動體，一般是由耐磨材料製成。常用於低速，重載及加註潤滑油及維護困難的機械轉動部位。
關節軸承
關節軸承的滑動接觸表面為球面，主要適用於擺動運動、傾斜運動和旋轉運動。
滾動軸承
●滾動軸承按其所能承受的載荷方向或公稱接觸角的不同分為向心軸承和推力軸承。其中徑向接觸軸承為公稱接觸角為0的向心軸承，向心角接觸軸承為公稱接觸角大於0到45的向心軸承。軸向接觸軸承為公稱接觸角為90的推力軸承，推力角接觸軸承為公稱接觸角大於45但小於90的推力軸承。
●按滾動體的形狀可分為球軸承和滾子軸承。滾子軸承按滾子種類分為：圓柱滾子軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承和調心滾子軸承。
●按其工作時能否調心分為調心軸承----滾道是球面形的,能適應兩滾道軸心線間的角偏差及角運動的軸承和非調心軸承(剛性軸承)----能阻抗滾道間軸心線角偏移的軸承。
●按滾動體的列數分為單列軸承、雙列軸承和多列軸承。
●按其部件（套圈）能否分離分為可分離軸承和不可分離軸承。
●按其結構形狀(如有無裝填槽,有無內、外圈以及套圈的形狀,擋邊的結構,甚至有無保持架等)還可以分為多種結構類型。
●按其外徑尺寸大小分為微型軸承（<26mm)、小型軸承（28-55mm）、中小型軸承（60-115）、中大型軸承（120-190mm）、大型軸承（200-430mm）和特大型軸承（>440mm）。
●按應用領域分為電機軸承、軋機軸承、主軸承等。
●按材料分為陶瓷軸承、塑料軸承等。
深溝球軸承
深溝球軸承 深溝球軸承是最具代表性的滾動軸承。與尺寸相同的其它類型軸承相比，該類軸承摩擦系數小，極限轉速高，結構簡單，製造成本低，精度高，無需經常維護，而且尺寸范圍大、形式多，是應用最廣的一類軸承。它主要承受徑向載荷，也可承受一定的軸向載荷。當其僅承受徑向載荷時，接觸角為零。
深溝球軸承裝在軸上後，在軸承的軸向游隙范圍內，可限制軸或外殼兩個方向的軸向位移，因此可在雙向作軸向定位。當深溝球軸承具有較大的徑向游隙時，具有角接觸軸承的性能，可承受較大的軸向載荷 。在軸向載荷很大的高速運轉工況下，深溝球軸承比推力球軸承更有優越性。此外，該類軸承還具有一定的調心能力，當相對於外殼孔傾斜2′～10′ 時，仍能正常工作，但對軸承壽命有一定影響。
角接觸球軸承
一般習慣上稱為36、46型軸承為代表的六類軸承，角接觸一般為15度、25度、45度等。
調心球軸承
調心球軸承 調心球軸承是二條滾道的內圈和滾道為球面的外圈之間，裝配有圓球狀滾珠的軸承。外圈滾道面的曲率中心與軸承中心一致，所以具有與自動調心球軸承同樣的調心功能。在軸、外殼出現撓曲時，可以自動調整，不增加軸承負擔。調心滾子軸承可以承受徑向負荷及二個方向的軸向負荷。 調心球軸承徑向負荷能力大，適用於有重負荷、沖擊負荷的情況。內圈內徑是錐孔的軸承，可直接安裝。或使用緊定套、拆卸筒安裝在圓柱軸上。保持架使用鋼板沖壓保持架、聚醯胺成形. 調心球軸承適用於承受重載荷與沖擊載荷、精密儀表、低噪音電機、汽車、摩托車、冶金、軋機、礦山、石油、造紙、水泥、榨糖等行業及一般機械等。
推力球軸承
推力球軸承 推力球軸承分為單向和雙向兩種。 它們只能承受軸向載荷，絕不能承受任何徑向載荷。推力軸承分緊圈和活圈兩部分。緊圈與軸套緊，活圈支承在軸承座上。套圈和滾動體通常採用強度高、耐磨性好的滾動軸承鋼製造，淬火後表面硬度應達到HRC60～65。保持架多用軟鋼沖壓製成，也可以採用銅合金夾布膠木或塑料等製造。
雙向推力角接觸球軸承
雙列圓錐滾子軸承 推力角接觸球軸承接觸角一般為60°常用的推力角接觸球軸承一般為雙向推力角接觸球軸承，主要用於精密機床主軸，一般與雙列圓柱滾子軸承一起配合使用，可承受雙向軸向載荷，具有精度高，剛性好，溫升低，轉速高，裝拆方便等優點。
推力滾子軸承
包括推力圓柱滾子軸承、推力圓錐滾子軸承、推力滾針軸承和推力調心滾子軸承。
滾針軸承
滾針軸承 滾針軸承裝有細而長的滾子（滾子長度為直徑的3~10倍，直徑一般不大於5mm），因此徑向結構緊湊，其內徑尺寸和載荷能力與其他類型軸承相同時，外徑最小，特別適用於徑向安裝尺寸受限制的支承結構.滾針軸承根據使用場合不同，可選用無內圈的軸承或滾針和保持架組件，此時與軸承相配的軸頸表面和外殼孔表面直接作為軸承的內、外滾動表面，為保證載荷能力和運轉性能與有套圈軸承相同，軸或外殼孔滾道表面的硬度，加工精度和表面質量應與軸承套圈. 用途組合滾針軸承是由向心滾針軸承和推力軸承部件組合的軸承單元，其結構緊湊體積小，旋轉精度高，可在承受很高徑向負荷的同時承受一定的軸向負荷。並且產品結構形式多樣、適應性廣、易於安裝。組合滾針軸承廣泛用於機床、冶金機械、紡織機械和印刷機械等各種機械設備，並可使機械繫統設計的十分緊湊靈巧。
外球面球軸承
外球面球軸承的外圈外徑表面為球面，可以起到調心的作用。
調心滾子軸承
調心滾子軸承 調心滾子軸承有兩列對稱型球面滾子，主要承受徑向載荷，同時也能承受任一方向的軸向載荷，但不能承受純軸向載荷。該類軸承外圈滾道是球面形，故其調心性能良好，能補償同軸度誤差，當軸受力彎曲或安裝不同心時軸承仍可正常使用，調心性隨軸承尺寸系列不同而異，一般所允許的調心角度為1~2.5度 ，該類型軸承的負荷能力較大，除能承受徑向負荷外軸承還能承受雙向作用的軸向負荷，具有較好的抗沖擊能力，一般來說調心滾子軸承所允許的工作轉速較低。適用於重載或振動載荷下工作。
法蘭軸承
法蘭軸承外輪上帶有凸緣法蘭。特點是能簡化主機結構，縮小主機尺寸，使軸承更容易定位。
帶座軸承
向心軸承與座組合在一起的一種組件，在與軸承軸心線平行的支撐表面上有個安裝螺釘的底板。
組合軸承
一套軸承內同時由上述兩種以上軸承結構形式組合而成的滾動軸承。如滾針和推力圓柱滾子組合軸承、滾針和推力球組合軸承、滾針和角接觸球組合軸承等。
直線軸承
直線軸承分為金屬直線軸承和塑料直線軸承。
金屬直線軸承是一種以低成本生產的直線運動系統，用於無限行程與圓柱軸配合使用。由於承載球與軸呈點接觸，故使用載荷小。鋼球以極小的摩擦阻力旋轉，從而能獲得高精度的平穩運動。
塑料直線軸承是一種自潤滑特性的直線運動系統，其於金屬直線軸承最大的區別就是金屬直線軸承是滾動摩擦，軸承與圓柱軸之間是點接觸，所以這種適合低載荷高速運動；而塑料直線軸承是滑動摩擦，軸承與圓柱軸之間是面接觸，所以這種適合高載荷中低速運動。
❷ 數控機床主軸設計中軸承有哪些選用技巧
軸承是主軸組件的重要組成部分，它的類型、結構、配置、精度、安裝、調整、潤滑和冷卻都直接影響主軸組件的工作性能。主軸的回轉精度在很大程度上由軸承所決定。
1、主軸滾動軸承
（1）滾動軸承的類型
滾動軸承摩擦阻力小，可以預緊，潤滑維護簡單，能在一定的轉速范圍和載荷變動范圍內穩定地工作。滾動軸承由專業化工廠生產，選購維修方便。但與滑動軸承相比，滾動軸承的雜訊很大，滾動體數目有限，剛度是變化的，抗振性略差並且對轉速有很大的限制。滾動軸承根據滾動體的結構分為球軸承、圓柱滾子軸承。陶瓷軸承是指軸承滾動體是用陶瓷材料製成的，而內外圈則仍用軸承鋼製造。之所以選用滾動體，主要是因為它具有以下特性：一是重量輕，二是熱膨脹系數小，三是彈性模量大。所以它具有離心力小，動摩擦力小，預緊力穩定，彈性變形小，剛度高的特點。
（2）主軸軸承的合理布置
1）主軸軸承的選擇和配置形式
機床主軸有前、後2個支承和前、中、後3個支承兩種，以前者較為多見。兩支承主軸軸承的配置形式，包括主軸軸承的選型，組合以及布置，主要根據對所涉及主軸組件在轉速、承載能力、剛度以及精度等方面的要求。
在確定兩支承主軸軸承配置形式時應遵循以下一般原則：
①適應剛度和承載能力的要求：主軸軸承配置形式的選擇首先應滿足所要求的剛度和承載能力。
②適應轉速要求：不同型號、規格和精度等級的軸承所允許的最高轉速是不同的。在相同條件下，點接觸的比線接觸的高；圓柱滾子比圓錐滾子高。
③適應精度的要求：主軸組件承受軸向力的推力軸承配置形式直接影響主軸的軸向位置精度。
2）三支承主軸組件
某些機床由於結構設計上的原因，導致主軸箱長度較長，其主軸兩個支承之間的支承跨距遠大於最佳跨距，此時，應考慮增設中間支承來提高主軸組件的剛度和抗振性。
3）主軸滾動軸承的應用設計
①主軸滾動軸承的剛度和承載能力
滾動軸承的剛度主要取決於滾動體與滾道之間的接觸剛度。運動軸承的剛度與軸承類型、載荷和預緊情況有關，且隨著載荷的增大呈非線性特性。
②主軸軸承的潤滑
潤滑對主軸組件的工作性能與軸承的壽命有很大的影響。潤滑不合理可能引發熱量增加，降低主軸工作精度，並加速軸承磨損。用於滾動軸承的潤滑劑可分為兩大類，即油脂潤滑劑和液體潤滑劑。
③主軸滾動軸承的密封
滾動軸承密封裝置的作用在與防止冷卻液、切屑、灰塵、雜物等進入軸承，並使潤滑劑無泄漏地保持在軸承內，從而充分發揮軸承的性能，確保軸承的使用壽命。對主軸組件密封裝置的要求是：適宜主軸的轉速、適應工作環境、結構緊密。主軸軸承的密封分接觸式和非接觸式。前者又可分為徑向密封圈密封盒毛氈圈密封，一般適用於低速主軸。非接觸式密封可分為間隙式密封、曲路式密封盒墊圈式密封，為保證密封作用，旋轉部分與固定部分的徑向間隙應小於0.2-0.3mm，在密封處應有回油控，以防漏油。
2、主軸滑動軸承
滑動軸承因具有良好的抗振性、旋轉精度高、運動平穩等特點，應用於高速或低速的精密、高精度數控機床。
主軸滑動軸承按產生油膜的方式，可以分為動壓軸承和靜壓軸承兩大類。按照流體介質不同可分為液體滑動軸承和氣動滑動軸承。
（1）液體動壓軸承
動壓軸承時靠主軸以一定轉速旋轉時帶著潤滑油從間隙大處向間隙小處流動，形成壓力油膜而將主軸浮起，並製成載荷。
（2）液體靜壓軸承
液體靜壓軸承由一套專用供油系統、節流器和軸承三部分組成。靜壓軸承與動壓軸承相比有如下有點：承載能力高、旋轉精度高、油膜有均化誤差的作用、可提高加工精度，抗振性好，運轉平穩，既能在極低速下工作，也能在極高速下工作，摩擦小，軸承壽命長。
靜壓軸承主要的缺點是需要一套專用供油設備，軸承製造工藝復雜、成本高。
（3）用空氣作為介質的靜壓軸承稱為氣體靜壓軸承，也稱為氣浮軸承或空氣軸承，其工作原理與液體靜壓軸相同。由於空氣的黏度比液體小得多，摩擦小，功率損耗小，能在極高轉速或極低溫度下工作，振動、雜訊特別小，旋轉精度高，壽命長，基本上不需要維護，用於高速、超高速、高精度數控機床主軸組件中。
（4）磁力軸承是一種新型的高性能軸承，具有各種傳統軸承無法相比的特殊性能。磁力軸承不予軸頸表面接觸，不存在機械摩擦和磨損，不需要潤滑和密封，溫升低，熱變形小，轉速高，壽命長，能耗低；磁力軸承基本電磁反饋控制系統保證主軸的旋轉精度，剛度和阻力可調控，可消除轉子質量部平衡，回轉特性可由感測器和控制系統獲得，便於狀態監控和診斷。磁力軸承主要用在加工中心的主軸組件中。
❸ 常用的主軸軸承有哪幾種
機床主軸常用軸承有五大類：深溝球軸承，角接觸球軸承，雙向推力角接觸球軸承，雙列圓柱滾子軸承，圓錐滾子軸承。
1、深溝球軸承
該類軸承一般只用來承受徑向載荷，由於游隙不可調，所以常用於精度要求不高、不需預緊的場合，如普通鑽床主軸等。
2、角接觸球軸承
這類軸承可同時承受徑向和軸向載荷，由於在承受徑向載荷時將引起內部軸向力，因此應對成安裝使用，其配置方式有「背對背」、「面對面」、「串聯」和「多聯」等，並通過預緊可以提高主軸的剛度。這類軸承的接觸角有15°、25°、40°三種，其中接觸角為15°的B7000CY型高精度角接觸球軸承是專門為高速磨床主軸設計的專用軸承，該軸承除內部結構設計改變外，套圈和滾動體均選用高質量的電渣軸承鋼製造。保持架材料為酚醛層壓布管，公差等級有5、4和2級。因此，這類軸承具有高的旋轉精度和極限轉速，摩擦小，溫升低。
3、雙向推力角接觸球軸承
通常選用230000型雙向推力角接觸球軸承，接觸角為60°，由一個帶潤滑油孔的座圈、兩個軸圈、一個隔圈和兩組鋼球與保持架組件構成。選擇合適的隔圈高度可以使軸承裝配後具有所需的預載荷。
該類軸承可承受雙向軸向載荷,具有良好的剛性,正常潤滑時溫升低，轉速高，並且易於裝拆，作為一種新結構，目前多用於磨床、車床、鏜床、銑床、鑽床等主軸上，使用中常與雙列圓柱滾子軸承組配。
4、雙列圓柱滾子軸承
這類軸承能承受較大的徑向載荷並允許有較高的轉速。軸承中的兩列滾子以交叉方式排列，旋轉時波動頻率可比單列軸承提高一倍，振幅降低70％。常用的此類軸承有兩種形式：NN30/W33、NN30K/W33兩個系列軸承內圈帶擋邊，外圈可分離；NNU49/W33、NNU49K/W33兩個系列軸承外圈帶擋邊，內圈可分離，其中NN30K/W33和NNU49K/W33系列內圈為錐孔（錐度1：12），與主軸的錐形軸頸相配合，軸向移動內圈，可使內圈脹大，以減小軸承游隙甚至預緊軸承。圓柱孔軸承通常採用熱裝，利用過盈配合減小軸承游隙，或者達到預緊的目的。對內圈可分離的NNU49系列軸承，一般在內圈裝上主軸後再作滾道的精加工，以獲得高的主軸旋轉精度。
5、圓錐滾子軸承
可同時承受徑向和軸向載荷，雙列圓錐滾子軸承可承受雙向軸向載荷。因圓錐滾子大端與內圈擋邊之間滑動摩擦，其極限轉速往往低於同尺寸的圓柱滾子軸承。空心圓錐滾子軸承可用油冷卻滾子，使溫升降低，從而提高了允許的轉速。但這種軸承製造工藝復雜，對機床潤滑系統的要求也較高，一般只用於有特殊要求的卧式主軸上。
❹ 軸承的種類和用途圖解
一、角接觸球軸承
角接觸球軸承的套圈與球之間設有接觸角，分別為15°、30°和40°。接觸角越大，軸向負荷能力越強；接觸角越小，越適合高速旋轉。單列軸承可承受徑向負荷和單向軸向負荷，而雙列軸承則能承受徑向負荷和雙向軸向負荷。角接觸球軸承的主要用途包括機床主軸、高頻馬達、燃氣輪機、離心分離機、小型汽車前輪和差速器小齒輪軸等。
二、調心球軸承
調心球軸承具有雙排鋼珠，外圈滾道為內球面型，能夠自動調整由於軸或外殼撓曲或不同心引起的軸心不正。圓錐孔軸承通過緊固件方便地安裝在軸上，主要承受徑向載荷。調心球軸承的主要用途包括木工機械、紡織機械傳動軸、立式帶座調心軸承等。
三、調心滾子軸承
調心滾子軸承內部裝有球面滾子，分為R、RH、RHA和SR四種型式。由於外圈滾道的圓弧中心與軸承中心一致，具有調心性能，可自動調整軸心不正。該軸承可承受徑向負荷和雙向軸向負荷。調心滾子軸承的主要用途包括造紙機械、減速裝置、鐵路車輛車軸、軋鋼機齒輪箱座、軋鋼機輥道子、破碎機、振動篩、印刷機械、木工機械、各類產業用減速機、立式帶座調心軸承等。
四、推力調心滾子軸承
推力調心滾子軸承中球面滾子傾斜排列，座圈滾道面呈球面，具有調心性能，允許軸有傾斜。軸向負荷能力非常大，同時可承受一定徑向負荷。通常採用油潤滑。推力調心滾子軸承的主要用途包括水力發電機、立式電動機、船舶用螺旋槳軸、軋鋼機軋制螺桿用減速機、塔吊、碾煤機、擠壓機、成形機等。
五、圓錐滾子軸承
圓錐滾子軸承裝有圓台形滾子，滾子由內圈大擋邊引導，設計上使得內圈滾道面、外圈滾道面以及滾子滾動面的各圓錐面的頂點相交於軸承中心線上的一點。單列軸承可承受徑向負荷和單向軸向負荷，雙列軸承可承受徑向負荷和雙向軸向負荷，適用於承受重負荷和沖擊負荷。圓錐滾子軸承的主要用途包括汽車的前輪、後輪、變速器、差速器小齒輪軸，機床主軸、建築機械、大型農業機械、鐵路車輛齒輪減速裝置、軋鋼機輥頸及減速裝置等。
六、深溝球軸承
深溝球軸承的每個套圈均具有大約為球赤道圓周長三分之一的連續溝型滾道。深溝球軸承主要用於承受徑向載荷，也可承受一定軸向載荷。當軸承的徑向游隙增大時，具有角接觸球軸承的性質，可承受兩個方向交變的軸向載荷。與其他類型軸承相比，深溝球軸承具有較低的摩擦系數、極限轉速高、精度高等特點，是用戶選型時的首選。深溝球軸承的主要用途包括汽車、拖拉機、機床、電機、水泵、農業機械、紡織機械等。
七、推力球軸承
推力球軸承由帶滾道的墊圈形滾道圈與球和保持架組件構成，與軸配合的滾道圈稱做軸圈，與外殼配合的滾道圈稱做座圈。雙向軸承將中圈與軸配合，單向軸承可承受單向軸向負荷，雙向軸承可承受雙向軸向負荷（二者均不能承受徑向負荷）。推力球軸承的主要用途包括汽車轉向銷、機床主軸等。
八、推力滾子軸承
推力滾子軸承用於承受軸向載荷為主的軸，同時承受經向聯合載荷，但經向載荷不得超過軸向載荷的55%。與其他推力滾子軸承相比，此種軸承具有較低的摩擦因數、較高的轉速，並具有調心能力。29000型軸承的滾子為非對稱型球面滾子，能減小滾子和滾道在工作中的相對滑動，滾子長、直徑大、數量多，載荷容量大，通常採用油潤滑，個別低速情況可用脂潤滑。推力滾子軸承的主要用途包括水力發電機、起重機吊鉤等。
九、圓柱滾子軸承
圓柱滾子軸承的滾子通常由一個軸承套圈的兩個擋邊引導，保持架滾子和引導套圈組成一組合件，可與另一個軸承套圈分離，屬於可分離軸承。此類軸承安裝、拆卸方便，尤其是當內、外圈與軸、殼體都是過盈配合時更顯示優點。圓柱滾子軸承一般只用於承受徑向載荷，只有內外圈均帶擋邊的單列軸承可承受較小的定常軸向載荷或較大的間歇軸向載荷。圓柱滾子軸承的主要用途包括大型電機、機床主軸、車軸軸箱、柴油機曲軸、汽車、拖車的變箱等。