王 蕾 曹曉輝 林 洲

（瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，遼寧瓦房店116300）

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，作為整個(gè)工業(yè)的保證產(chǎn)業(yè)和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的機(jī)床工業(yè)也有著突飛猛進(jìn)的發(fā)展。要求機(jī)床精度越來越高，剛性越來越大，轉(zhuǎn)速越來越高，運(yùn)轉(zhuǎn)性能越來越好。這就要求與之配套的軸承具有較高的極限轉(zhuǎn)速，較高的精度，大的剛性，壽命可靠性必須高，運(yùn)轉(zhuǎn)性能必須良好?；谏鲜銮闆r，研究開發(fā)高轉(zhuǎn)速、高精度、高剛性、長(zhǎng)壽命、運(yùn)轉(zhuǎn)性能良好與之相適應(yīng)的機(jī)床軸承是當(dāng)務(wù)之急。

1 軸承的結(jié)構(gòu)

718/530X3AC/P5DB配對(duì)角接觸球軸承是為某公司臥式車床配套的軸承。要求軸承安裝方便、使用空間小，同時(shí)要求精度高及剛度大，屬于非標(biāo)準(zhǔn)軸承。

該軸承由兩個(gè)單列角接觸球軸承組成（圖1b），背靠背安裝。每個(gè)軸承由一個(gè)帶鎖口外圈、一個(gè)帶鎖口內(nèi)圈、一個(gè)傾斜銅保持架、72個(gè)鋼球組成。此軸承內(nèi)徑530 mm，外徑615 mm，徑向截面積小，而單列寬度僅為35 mm，易變形，屬于大型輕窄系列。為控制軸承的變形，在研制過程中從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，對(duì)材料的選擇上，在工藝方案擬定上，在熱處理方面以及在加工過程的各個(gè)環(huán)節(jié)都采取了相應(yīng)措施，在確保產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，獲取最好的機(jī)械性能，以滿足用戶的使用要求。

2 軸承的主要參數(shù)設(shè)計(jì)

2.1 接觸角的選取

718/530X3AC/P5DB配對(duì)角接觸球軸承應(yīng)適用于機(jī)床的高速、高精度、高可靠性及長(zhǎng)壽命要求，根據(jù)軸承的結(jié)構(gòu)及使用工況特點(diǎn)，取接觸角α=25°。

2.2 軸向游隙

考慮軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用條件，軸承的軸向游隙采用負(fù)游隙，取值為－0.08～－0.12 mm，即為軸向預(yù)過盈。這樣取值可更好地增加軸承剛性;同時(shí)，因該軸承預(yù)先調(diào)整好游隙，安裝時(shí)不需要再調(diào)整預(yù)負(fù)荷，可以提高軸承安裝預(yù)負(fù)荷精度，減少安裝失誤。

2.3 鋼球直徑

因?yàn)樵撦S承為輕窄系列，因此在軸承整體結(jié)構(gòu)合理的情況下，根據(jù)工況條件，在有效的空間范圍內(nèi)，選用合理的鋼球直徑，既滿足高速要求，又滿足載荷要求，同時(shí)加強(qiáng)軸承的薄弱環(huán)節(jié)，使得軸承精度壽命及疲勞壽命更長(zhǎng)，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)綜合考慮，選取3/4英寸（φ19.05 mm）鋼球較為合理。

2.4 內(nèi)圈擋邊及保持架設(shè)計(jì)

一般角接觸球軸承在設(shè)計(jì)上內(nèi)圈不帶鎖口，保持架截面為平的（圖1a）。本設(shè)計(jì)內(nèi)圈帶鎖口，保持架截面為傾斜的（對(duì)比圖，見圖1）。內(nèi)外圈均帶鎖口，目的是減小軸承重量的同時(shí)，盡量增加套圈擋邊高度，從而增大鋼球與套圈滾道接觸區(qū)域范圍，易形成彈性流體潤(rùn)滑。保持架采用黃銅材料，具有一定的強(qiáng)度和剛度，又有良好的自潤(rùn)滑性和耐磨性，保持架截面為傾斜的，目的是適當(dāng)增加保持架截面厚度，加大保持架對(duì)鋼球的包容量，使得鋼球運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。

2.5 軸承旋轉(zhuǎn)性能及精度

為了適應(yīng)機(jī)床高速性能，使機(jī)床主軸運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)，除提高軸承套圈精度外，要嚴(yán)格控制內(nèi)外圈的厚度變動(dòng)量，減小機(jī)床主軸的跳動(dòng)，滿足機(jī)床高速要求。同時(shí)為了提高機(jī)床的精度，軸承精度采用P5級(jí)，并嚴(yán)格控制成套軸承的端面跳動(dòng)及兩套軸承的內(nèi)徑相互差、外徑相互差。軸承內(nèi)徑相互差、外徑相互差分別取內(nèi)、外徑公差的1/3，比一般正常設(shè)計(jì)時(shí)取值減小了37%，通過控制這兩項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，大大地提高了機(jī)床精度。

3 結(jié)語(yǔ)

718/530X3AC/P5DB配對(duì)角接觸球軸承，在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上充分考慮機(jī)床的高速、高精度、高可靠性及長(zhǎng)壽命要求，設(shè)計(jì)合理，很好地滿足了機(jī)床的使用特點(diǎn)。經(jīng)用戶裝機(jī)使用證明，該產(chǎn)品質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，完全可滿足用戶的使用要求。