【主軸軸承專家】機床用軸承及其潤滑方法特點

  濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南，是全球生產滾動軸承和直線運動產品的領導企業---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專營舍弗勒集團旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承，是一家順應經濟發展需要而誕生的專業化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術支持，在機械行業技術方面有著非常豐富的經驗，今天濟南鴻慷機電進口軸承專家為大家介紹一下機床用軸承及其潤滑方法特點。

　　滾動軸承在機床上的使用主要用于下列三個部位：主軸（參考主軸軸承）、滾珠絲杠和一般傳動軸。

　　主軸軸承作為機床的基礎配套件，其性能直接影響到機床的轉速、回轉精度、剛性、抗顫振動切削性能、噪聲、溫升及熱變形等，進而影響到加工零件的精度、表面質量等。因此，高性能的機床必須配用高性能的軸承。

　　滾動軸承的精度一般分為P0、P6、P5、P4和P2五個等級，用于精密機床主軸上的軸承精度應為P5及其以上級，而對于數控機床、加工中心等高速、高精密機床的主軸支承，則需選用P4及其以上級超精密軸承。

　　機床用主軸軸承通常包括深溝球軸承、角接觸球軸承、圓柱滾子軸承、雙向推力角接觸球軸承、圓錐滾子軸承和推力軸承等六種結構類型。

　　隨著數控技術的快速發展，“復合、高速、智能、精密、環保”已成為當今機床工業技術發展的主要趨勢。其中，高速加工可以有效地提高機床的加工效率、縮短工件的加工周期。這就要求機床主軸及其相關部件要適應高速加工的需求。目前，數控機床主軸軸承基本上限定在角接觸球軸承、圓柱滾子軸承、雙向推力角接觸球軸承和圓錐滾子軸承等四種結構類型。

　　伴隨著數控機床主軸向高速化發展，陶瓷材料（主要指Si3N4工程陶瓷）因具有密度小、彈性模量高、熱膨脹系數小、耐磨、耐高溫、耐腐蝕等優良性能，從而成為制造高速精密軸承的理想材料。陶瓷軸承得到越來越廣泛的應用，鑒于陶瓷材料的難加工性，精密陶瓷軸承多為滾動體是陶瓷、內外套圈仍由鉻鋼制造的混合陶瓷球軸承。

　　滾珠絲杠副作為精密、高效、靈敏的傳動元件，除了應采用高精度的絲杠、螺母和滾珠外，還應注意選用軸向剛度高、摩擦力矩小、運轉精度高的軸承。滾珠絲杠支承過去常用雙向推力角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、滾針和推力滾子組合軸承、深溝球軸承和推力球軸承等。目前，滾珠絲杠支承采用最多的是60°接觸角的單列推力角接觸球軸承，而且，精度等級也是以P4及其以上級為主。

　　機床用裝于一般傳動軸上的滾動軸承，其要求和選用與普通機械傳動軸承相同，只需滿足強度和壽命要求，轉速不超過所規定的軸承極限轉速即可。

　　在通常情況下，我們所提到的機床軸承是指機床主軸軸承以及滾珠絲杠軸承，精密機床軸承則是指精度為P5及其P5以上級的主軸軸承和絲杠軸承。

  機床軸承潤滑特點

　　機床的潤滑方式及潤滑油脂的選擇是根據機床的結構、自動化程度、機床使用的工況及對精密度的要求進行綜合衡量而作出決定的，機床潤滑在滿足減磨降耗的同時要力求避免溫升和振動。機床作為復雜而精密的機器，會采用多種多樣的傳動裝置，根據設備的種類、工作環境及所要求的精密度要求對潤滑油品的粘度、油性抗氧化性、抗極壓性能等相關性能都有不同的要求。

　　一、機床潤滑的要求：

　　1、 機床的潤滑點多而復雜，而且有許多機床同時潤滑，因而多采用自動潤滑，也稱強制循環潤滑，以節省人力，并保證可靠的潤滑。

　　2、 機床多靠液壓傳動，為簡化潤滑系統，因而許多機床是液壓與潤滑系統共用的，因而要考慮在保證液壓系統工作正常的同時要滿足各個潤滑點對潤滑的要求。在考慮運行成本的前提下盡可能選用粘度指數高，抗磨性能和抗氧化性能好的潤滑油（脂）。

　　3、 單機大型機床的導軌和主軸承的潤滑，通常采用重力加油（滴油、油芯）潤滑方式。用這種潤滑方式要考慮潤滑油的流動性，以保證潤滑油可以自動流進摩擦副。

　　4、 大型機床有很多齒輪傳動裝置、滑動和滾動軸承。特別是萬能磨床都有很復雜的傳動裝置，因摩擦損失的功率達到30-40%，因此在選用潤滑油時必須考慮到適當的粘度及良好的抗磨潤滑性，力求最大限度的降低摩擦損失以節省動力消耗。

　　5、 粗加工機床大多是間歇式工作，因此會產生沖擊負荷并伴有邊界潤滑，所以要考慮適當的年度、良好的潤滑性能和抗極壓性能。

　　6、 精密機床的對潤滑油的溫升有很嚴格的要求，一般不能超過室溫2-5℃，因此對油品的粘度及潤滑方式及油箱的容量要做周密的計算和設計。

　　7、 機床潤滑系統、液壓系統及各個摩擦副密封不良，會使加工過程中的金屬磨屑、研磨粉粒進如到潤滑系統中，不但可能堵塞油路造成磨損還會加速油品的變質。因此對系統密封的關注是必要的！

　　8、 在金屬切削、研磨機床上為冷卻、潤滑刀具和加工工件，大多使用乳化液以及在磨床上用的三磷酸鈉水溶液都有可能進入到潤滑油，促進油的貶變質和乳化。因此在選擇潤滑油時必須考慮到油品的抗乳化性、耐水、防銹及防腐蝕性。

　　9、 機床導軌是機床潤滑的重點和難點，導軌的運動是反復式的，而且速度及載荷變化很大，容易出現爬行現象，造成加工精度降低甚至導致機床報廢。所以早選擇潤滑油時要考慮適當的粘度和抗爬性好的潤滑油。

　　二、機床潤滑和機床潤滑油（脂）的性能要求：

　　機床的潤滑包括軸承、齒輪、導軌和頂尖的潤滑；機床潤滑油脂包括：液壓油、液壓導軌油和潤滑油（脂），不同的機床種類及工況的不同對潤滑油品的性能有不同的要求：

　　1、 軸承的潤滑：

　　1）、滑動軸承的潤滑：滑動軸承是常用的傳動方式，潤滑油不僅要起到潤滑的作用還要起到冷卻的作用，因此需要用潤滑性能良好的低粘度的潤滑油，同時需要具備良好的抗氧化、抗磨性、防銹性及抗泡沫性。對于精密磨床的磨石主軸所用的精密滑動軸承，因軸承間隙特小（1微米），轉速特別高（30000r/min以上）應使用粘度很小，抗磨油性極好的粘度為2.0mm2(40℃) 的潤滑油.

　　2)、滾動軸承的潤滑：滾動軸承在機床上，由于具有摩擦系數小，并運轉安靜等優點，因而機床上已大量采用滾動軸承，內徑25 mm，轉速30000r/min以下時，可用封入高速脂。超過30000r/min時，則應用強制潤滑或噴霧潤滑。需要注意的是滾動軸承除大型、粗糙的特殊情況，一般不能使用含固體潤滑劑的脂。

　　2、 齒輪的潤滑：

　　機床的齒輪的沖擊和振動不大，負荷較小，應而一般不需要使用含極壓添加劑的潤滑油。需要注意的是如何防止主軸箱的熱變形，沖擊負荷較大的沖壓或剪切機床的齒輪，應使用含抗磨劑的齒輪油，用于循環潤滑或油浴潤滑的齒輪油，除了要考慮抗氧化性，還要顧及抗腐蝕、抗磨、防銹蝕及抗泡性。根據齒輪的種類選擇合適的齒輪油和合適的粘度。

　　3、 導軌的潤滑：

　　導軌的負荷及速度變化很大，一般導軌面的負荷為3-8N/cm2,但由于導軌頻繁的進行反復運動，因此容易產生邊界潤滑，甚至半干潤滑而導致爬行現象，除了機床設計和材料潤滑不良是導致爬行的主要原因。為克服爬行現象，除用氟系樹脂導軌貼面等，在改善潤滑方面，主要用含防爬劑的潤滑油，導軌潤滑一般選用粘度32、68、100、150的導軌油，西班牙老鷹導軌油BESLUX LUDER 系列（32，46、68，100、150、220）符合ISO 6743/4標準，L-HG級別。

　　4、機床頂尖是一種特殊的軸承。固定頂尖負荷不大，現在高速機床多采用回轉頂尖，復負荷較大，因此都采用封入潤滑脂來潤滑。

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——責任編輯：濟南鴻慷機電設備公司01銷售顧問

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