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　　1．1．1．2 接触角 机床用角接触球轴承按接触角一般分 15°和 25°两种。 对角接触球轴承而言，接触角越大，轴向承载能力越大，但轴承的极限转速 越低。因此，15°接触角宜用于转速较高、轴向载荷较小处。 1．1．1．3 结构类型 轴承按结构类型分开式和密封两种。 密封轴承用于脂润滑，油润滑适用于开式轴承。 1．1．1．4 滚动体材料 机床用角接触球轴承按滚动体材料分钢球和陶瓷球两种。 高速精密机床主轴陶瓷球轴承目前主要是指仅滚动体采用氮化硅陶瓷材料、 内外套圈仍采用优质轴承钢的混合陶瓷球轴承。陶瓷球轴承较同类型、同规格的 钢制球轴承极限转速提高 25%～30%，相同工况条件下，寿命提高约 3 倍。

　　嘴或在两个端面都设喷嘴，可以提高润滑与冷却的效果，但当 dmn 值接近 200 万 时，由于离心惯性和风阻的影响，送入轴承的油只有喷嘴流量的 70％或更少。 环下润滑法是利用离心惯性， 直接将油经由开设在内圈上的许多径向小孔而 喷向滚道表面, 油的一部分沿内圈下方作轴向流动而达到冷却内圈的目的。 进入 滚道的油分成左右两条通道向外流出， 顺便将从保持架等零件落下的磨屑冲掉。 环下润滑的用油量比喷油润滑少得多， 由于油的动力搅拌所导致的功率损失 也少， 轴承的发热情况也得到较大改善，甚至内圈温度可能低于外圈从而降低轴 承故障率。 环下润滑法被广泛用于各种超高速运转场合。 ZYS 还开发一种外圈滚道直润滑的超高速机床主轴轴承，即在主轴轴承外圈 沿径向开设润滑油孔， 使润滑油经过该径向孔直接对轴承滚道进行润滑，也可大 大提高轴承的极限转速。

　　1．1．2 圆柱滚子轴承 圆柱滚子轴承中滚子和滚道为线接触，该轴承能承受较大的径向载荷。由于 圆柱滚子轴承内外圈可分离， 故不能承受轴向载荷。圆柱滚子轴承有单列和双列 之分，内孔分圆柱孔和带 1:12 锥度的圆锥孔。其中，精密机床主轴轴承最常见 的圆柱滚子轴承为内孔带 1:12 锥度的双列圆柱滚子轴承 NN30K 系列，该轴承需 要与承受轴向载荷的双向推力角接触球轴承 2344 系列组合使用，其最显著的优 点之一就是，即使安装后也可调整内部游隙。 圆锥孔双列圆柱滚子轴承其内圈圆锥孔的锥度为 1：12（即半锥角 2°23′ 9.4″）,与主轴的锥形轴颈相配合。轴承装配过程中，轴向移动内圈，可以把内 圈胀大，从而改变轴承内部径向游隙并实现轴承的预紧。 N10 和 NN30K 系列圆柱滚子轴承，挡边设在内圈，外圈可分离。对于双列圆 柱滚子轴承， 当使用油润滑时， 在轴承外圈中间设置了一个环型油槽和对称分布 的三个润滑油孔，标记为 W33。

　　主轴作为机床的重要零部件，被视为“心脏” ，其性能直接影响机床的精度、 刚性、寿命和可靠性。而轴承作为关键的机械基础件，其技术水平的高低和产品 质量的好坏对主轴系统乃至主机的性能有着举足轻重的影响， 又被誉为机械装备 的关节。 通常对主轴的最基本要求：高旋转精度；高速；宽的变速范围；高刚性；低 而稳定的温升；高可靠性。 以上的要求， 有些之间是相互冲突的，要一根主轴同时满足上述所有的要求 几乎是不可能的。因此，在设计主轴支承结构时，要考虑机床的主要性能，根据 机床不同的性能选用不同类型的轴承及组配形式作为主轴的支承结构。 针对机床的不同需求，有多种类型机床轴承和配置方式可供选择。 1．精密机床轴承的类型和特点 1．1 主轴轴承 1．1．1 角接触球轴承 1．1．1．1 尺寸系列 机床用角接触球轴承按尺寸系列一般分 18、19、 （1）0、 （0）2 四个系列。 对相同内径的轴承，18、19、(1)0、(0)2 四个尺寸系列轴承的外径依次增大。 精密机床主轴主要根据刚度和转速来选择支承轴承， 然后再根据需要考虑其他因 素，如承载能力、抗振性、噪声等，相同的安装空间，(1)0、19、18 尺寸系列 的轴承允许的轴径依次增大。另外，轻系列的轴承虽然球径较小，但安装的球数 多，同样保证轴承具有较高的刚度。较小球径的轴承由于产生的离心力小，因而 允许的转速也高。所以，从刚度和转速两方面来考虑，精密机床主轴轴承宜选用 (1)0、19、18 尺寸系列，但由于 18 系列轴承壁薄、加工难度大，除非特殊场合， 一般很少采用。故高速精密机床主轴最常见的角接触球轴承为(1)0、19 尺寸系 列。

　　1．1．4 圆锥滚子轴承 圆锥滚子轴承可承受径向载荷和一个方向的轴向载荷，同角接触球轴承一 样，在径向载荷作用下，圆锥滚子轴承内部产生一轴向分力，因此，常与承受反 向轴向载荷的另一圆锥滚子轴承配合使用。圆锥滚子轴承可承受较大的轴向载 荷，轴向刚度较高，但其转速性能较低。 1．2 滚珠丝杠轴承 滚珠丝杠轴承即指 60°接触角的单向推力角接触球轴承，该轴承能承受较 大的单一方向的轴向载荷， 同时也可承受一定的径向载荷，滚珠丝杠轴承常常需 组配使用，该轴承结构特点为高的轴向刚度、高转速、低摩擦、长寿命以及瞬时 高低速转换性能好等。 ZYS 滚珠丝杠用轴承有公制尺寸系列 7602 和 7603， 也有非标尺寸 BS 系列以 及英制等特殊系列。 另外，ZYS 还开发了两端带密封圈的滚珠丝杠用轴承。

　　1．1．3 双向推力角接触球轴承 双向推力角接触球轴承由两个轴圈、一个座圈、一个隔套、两套滚动体与保 持架组件组成。修磨隔套的厚度即可调整轴承的预紧。轴承公称接触角为 60°， 可承受较大双向轴向载荷、 轴向刚度高。 该轴承的公称外径和与其配套的双列圆 柱滚子轴承的外径相同，但其偏差较小，故与箱体孔的配合有一定间隙。因此。 双向推力角接触球轴承不能承受径向载荷， 与其配套的双列圆柱滚子轴承用来承 受径向载荷。 精密机床主轴用双向推力角接触球轴承常用的是 2344 和 2347 两个系列。 2344 系列轴承用于与双列圆柱滚子轴承锥孔小端配合，2347 系列用于大端。 随着数控机床高速化的发展， 双向推力角接触球轴承其转速性能有时可能不 能满足数控机床高速化的需求，这时可用两套背靠背接触角为 30°或 40°的角 接触球轴承组替代。 该轴承外圈外径的尺寸公差同相应的双向推力角接触球轴承，装配时，外圈 外径与轴承座内孔之间有一定间隙，因此，高速推力角接触球轴承不承受径向载 荷。 ZYS 高速推力角接触球轴承代号为 70X2 A/DB（接触角 30°）和 70X2 B/DB （接触角 40°） 。

　　轴承润滑方式的选择与轴承的转速、载荷、容许温升、轴承类型以及相关条 件等有关。 脂润滑的特点是润滑剂粘附力强、使用方便、维护简单，无需经常添加和更 换润滑剂。但其摩擦阻力要比油润滑时大。 滚动轴承最常用的润滑脂是以矿物油作为基础油的锂基脂， 对高速精密轴承 也可采用以合成双脂润滑油为基础油的复合钡基脂。 滚动轴承中不宜过多地充填润滑脂，否则，脂因搅拌发热发生熔化、变质而 丧失润滑作用。轴承的填脂量应根据轴承的类型、尺寸和工作转速等确定。对高 速精密机床轴承则根据轴承的转速情况推荐为以填满轴承 内部自由空间的 15%～25%为宜。 脂润滑轴承在工作初期必须先进行跑合，经过跑合，过量的润滑脂强制进入 轴承滚道， 使轴承内的润滑脂均匀分布，并可保证在轴承正常工作时热平衡温度 最低。跑合从低速（如最高转速的一半）开始，当达到稳定温度时再提高转速， 直至达到轴承的最高转速并且温度稳定为止。 高速精密机床用滚动轴承的油润滑常采用油雾润滑、油气润滑、喷射润滑以 及环下润滑（或直润滑）等。 油雾润滑具有润滑和冷却双重作用，它以压缩空气为动力，通过油雾器将油 液雾化并混入空气流中， 然后把其输送到需要润滑的位置。油雾润滑所需设备简 单，维修方便，价格比较便宜，是一种普遍使用的高速电主轴润滑方式。但它有 污染环境，油耗比较高等缺点。随着人们对环保要求的提高，油雾润滑方式必将 逐渐被淘汰。 油气润滑技术是利用压缩空气将微量的润滑油分别连续不断地、 精确地供给 轴承， 微小油滴在滚动体和内外滚道间形成弹性动压油膜，而压缩空气则带走轴 承运转所产生的部分热量。油气润滑是高速大功率电主轴轴承的最理想润滑方 法，但其所需设备复杂，成本高。由于油气润滑方式润滑效果理想，目前已成为 国际上最流行的润滑方式。 喷射润滑法是将润滑油从接近轴承的喷嘴小孔中，以 10～20m／s 的速度喷 入轴承， 通常是喷入保持架与内圈或外圈所形成的间隙中，具有润滑并冷却轴承 的作用。双孔或多孔喷嘴既可加大供油量，也可提高润滑油的使用效率，而多喷