回轉(zhuǎn)工作臺(tái)廣泛應(yīng)用于各種數(shù)控銑床、鏜床、各種立車、立銑等機(jī)床上。在機(jī)床設(shè)計(jì)上除了要求回轉(zhuǎn)工作臺(tái)能很好地承受工件重量外，還需要保證其在承載下的回轉(zhuǎn)精度。轉(zhuǎn)臺(tái)軸承作為轉(zhuǎn)臺(tái)的核心部件，在轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)行工程中不僅要具有很高的承載能力，還需具備高回轉(zhuǎn)精度、高抗傾覆能力以及較高的轉(zhuǎn)速能力等。
  1 應(yīng)用于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)軸承類型
  
  在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)中，使用比較多的軸承類型大致分為以下幾種:
  
  (1) 推力球軸承 + 圓柱滾子軸承
  
  推力球軸承能承受定的軸向力，所以該軸承主要用于承受工件的重量; 而圓柱滾子軸承主要用于徑向的定位和承受外部的徑向力( 切削力、 銑削力) 。該類設(shè)計(jì)應(yīng)用廣泛，并且成本也相對(duì)比較的低廉。由于推力球是種點(diǎn)接觸的軸承，所以它的軸向承載力相對(duì)比較低，主要用于小型或中型機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)中。
  
  此外推力球的潤(rùn)滑也比較困難。
  
  ( 2) 靜壓軸承 + 精密圓柱滾子軸承
  
  靜壓軸承是種靠外部供給壓力油，在軸承內(nèi)建立靜壓承載油膜以實(shí)現(xiàn)液體潤(rùn)滑的滑動(dòng)軸承。液壓靜壓軸承從起動(dòng)到停止始終在液體潤(rùn)滑下工作，故而具有磨損小、 使用壽命長(zhǎng)和起動(dòng)功率小等點(diǎn)。此外這種軸承還具有旋轉(zhuǎn)精度高、 油膜剛度大和能抑制油膜振蕩等優(yōu)點(diǎn)。精密圓柱滾子軸承具有很好的徑向承載力，并且由于采用了精密的軸承，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)精度也能得到很好的保證。使用該類設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)能承受較大的軸向力，有些工件的重量超過 200 t，轉(zhuǎn)臺(tái)直徑超過 10 m。但是該類設(shè)計(jì)也有些不足之處，由于靜壓軸承必須附帶套用的供油系統(tǒng)來供給壓力油，維護(hù)比較復(fù)雜而且成本也比較高。
  
  ( 3) 交叉滾子軸承
  
  交叉滾子軸承的征是軸承中有 2 個(gè)滾道，兩排交叉排列的滾子。與傳統(tǒng)的推力軸承 + 徑向定心軸承組合相比，交叉滾子軸承結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧并簡(jiǎn)化了工作臺(tái)設(shè)計(jì)，從而降低了轉(zhuǎn)臺(tái)的成本。另外，由于使用了優(yōu)化的預(yù)緊力，該類軸承具有很高的剛度，因而轉(zhuǎn)臺(tái)的剛度和精度也都得到了保證。
  
  得益于兩排交叉滾子的設(shè)計(jì)，軸承的有跨距能得到顯著提高，所以該類軸承具有很大的抗傾覆力矩。在交叉滾子軸承中，又分成 2 種類型: 種是圓柱交叉滾子軸承; 二種是圓錐交叉滾子軸承。通常，圓柱交叉滾子軸承價(jià)格比圓錐交叉滾子軸承低，適用于轉(zhuǎn)速相對(duì)較低的轉(zhuǎn)臺(tái)中; 而圓錐交叉滾子軸承采用了圓錐滾子的純滾動(dòng)設(shè)計(jì)。
  
  2 交叉滾子軸承點(diǎn)
  
  該類軸承具有 2 組滾道和滾子，相互呈直角組合，滾子交錯(cuò)相似，因此節(jié)省了空間和軸承座材料。大錐角和錐形幾何設(shè)計(jì)使軸承總體有跨距是軸承自身寬度的幾倍。精密交叉滾子軸承能承受大傾覆力矩，此外也適合空間受限、 要求旋轉(zhuǎn)質(zhì)量重心盡可能低的應(yīng)用場(chǎng)合( 見表 1) 。
  
  
  圖 2 說明了交叉滾子軸承的設(shè)計(jì)原理，即兩組滾道和滾子相互呈直角組合( 滾子交錯(cuò)相對(duì)) ，截面高度為 T 相對(duì)于實(shí)際的截面高度小，而軸承總體有跨距大幅增大，穩(wěn)定性也隨之增強(qiáng)。
  
  
  3 應(yīng)用前后工作臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)比較
  
  3． 1 應(yīng)用前立式車床工作臺(tái)
  
  電動(dòng)機(jī)通過變速箱驅(qū)動(dòng)對(duì)傘齒輪帶動(dòng)大齒圈暨工作臺(tái)圍繞主軸旋轉(zhuǎn)。主軸軸承采用的是內(nèi)環(huán)孔帶有錐度的 2 組雙列圓柱滾子軸承。這個(gè)錐度與主軸上的錐面相結(jié)合，上升軸承內(nèi)環(huán)可使直徑漲大來調(diào)整軸承的徑向間隙。工作臺(tái)通過靜壓導(dǎo)軌進(jìn)行浮起，通過油膜檢測(cè)機(jī)構(gòu)來伺服調(diào)整供油量。
  
  立式車床主要加工件現(xiàn)在正在往大型、 重型結(jié)構(gòu)方向發(fā)展，但限制立車大型化的瓶頸問題就是主傳動(dòng)大型軸承的制造問題。我現(xiàn)有大型軸承基本上都靠進(jìn)口，成本比較高，內(nèi)就算生產(chǎn)出相應(yīng)的規(guī)格尺寸軸承，但其旋轉(zhuǎn)精度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到機(jī)床本身要求。所以工作臺(tái)軸承問題直是立車制造廠的瓶頸問題。
  
  
  3． 2 應(yīng)用圓錐交叉滾子軸承的立車工作臺(tái)
  
  如圖 4 所示，安裝圓錐交叉滾子軸承后的立式車床工作臺(tái)明顯簡(jiǎn)化，取消了主軸、 靜壓軸承以及系列壓力油管等零件。1 個(gè)單列圓錐交叉滾子軸承，可取代傳統(tǒng)的 2 或 3 個(gè)軸承的排列設(shè)計(jì); 在立車的主軸轉(zhuǎn)盤應(yīng)用上，以更小的裝配空間具有更高的精度及剛性的性; 立車主軸轉(zhuǎn)盤設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單; 有降低裝配高度進(jìn)而降低整體重心的高度，同時(shí)減輕轉(zhuǎn)盤主軸結(jié)構(gòu)的重量; 提高抗翻傾扭矩性能; 圓錐滾子設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，滾子只滾動(dòng)無滑動(dòng)，小振動(dòng)、 低噪聲、 低發(fā)熱、 潤(rùn)滑及冷卻油用量少; 潤(rùn)滑及冷卻的油路系統(tǒng)設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單; 更小的驅(qū)動(dòng)功率; 減少轉(zhuǎn)盤主軸的裝配時(shí)間。
  
  
  4 結(jié)語
  
  交叉滾子軸承適合于各種類型的立式或臥式鏜床以及立磨、 立車和大型齒輪銑床等應(yīng)用。運(yùn)轉(zhuǎn)精度高;轉(zhuǎn)速能力強(qiáng); 減少軸長(zhǎng)度和加工成本，熱膨脹導(dǎo)致幾何尺寸的變化有限; 尼龍分隔器，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，起動(dòng)扭矩小，易于控制角分度; 優(yōu)化預(yù)緊力，剛度高，跳動(dòng)小; 線接觸，滾子運(yùn)轉(zhuǎn)精度高; 滲碳鋼提供優(yōu)良的抗沖擊力和表面抗磨能力; 簡(jiǎn)單但潤(rùn)滑充分。并且交叉滾子軸承安裝簡(jiǎn)單，在軸承安裝時(shí)只需將交叉滾子軸承預(yù)緊到的數(shù)值，易于調(diào)整和按原有安裝形式維修，非常適合應(yīng)用于大型回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等部件。