摘　要：交叉滾子軸承在數(shù)控立式車床的主軸結(jié)構(gòu)中處于核心地位，對確保數(shù)控立式車床主軸回轉(zhuǎn)的精度起著關(guān)鍵的作用，本文簡單的介紹了交叉滾子軸承與傳統(tǒng)軸承在數(shù)控立式車床中應(yīng)用的比較，突出交叉滾子軸承在應(yīng)用中的優(yōu)勢。
　　關(guān)鍵詞：交叉滾子軸承；數(shù)控立式車床；主軸
　　目前交叉滾子軸承在數(shù)控立式車床的應(yīng)用還是占小比例，大部分的數(shù)控立式車床主軸結(jié)構(gòu)應(yīng)用依舊采用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，即雙列圓柱滾子軸承和平面軸承組合。相對于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)用，交叉滾子軸承具有很大的優(yōu)勢，不僅滿足傳統(tǒng)的主軸結(jié)構(gòu)應(yīng)用的要求，也在優(yōu)化數(shù)控立式車床主軸結(jié)構(gòu)中起到了很重要的作用。
　　1　交叉滾子軸承介紹
　　交叉滾子軸承的排列是順序的，在交叉滾子軸承中存在兩條管道，在兩條滾道里的滾子是交叉排列的，這樣設(shè)計使得交叉滾子軸承結(jié)構(gòu)比較緊湊，體積不占太多，對于設(shè)計工作臺的成本也降低了。在交叉滾子軸承里，因為軸承里的滾子是和滾道成線面接觸，所以交叉滾子的排列的角度是呈90度，軸承中的滾子是交叉排列的。這樣排列后整個交叉滾子軸承承載的負荷就較傳統(tǒng)的軸承結(jié)構(gòu)大，徑向負荷、軸向負荷依舊力矩負荷交叉滾子軸承都可以承受。因為其特殊的滾子排列，所以交叉滾子軸承因為負荷沉重而變形的概率大大降低。交叉滾子的徑向外載荷增加，它的內(nèi)外圈對于滾子的載荷也會不斷的增大，但是滾子與滾道接觸的面積就會縮小，也就是滾子就會變的不均。交叉滾子內(nèi)外兩圈的尺寸不斷被縮小，現(xiàn)在的交叉滾子規(guī)模是超薄式的小型滾子，但是它的剛性依舊很高，所以在大量的機械使用中出現(xiàn)，例如醫(yī)院的醫(yī)療器械、Ic制造裝置中都有出現(xiàn)。
　　隨著軸承外載荷的增大，不僅Z大受載滾子的接觸載荷增大，滾子所受載荷的不均勻性也變大。所以在設(shè)計軸承的過程中應(yīng)考慮外載荷對滾子接觸載荷分布的影響。隨著軸承游隙的減小，滾子所受的載荷增大。當軸承負游隙值較大時，滾道與滾子間的接觸受力區(qū)域明顯減小，載荷分布也不均勻，軸承游隙對于軸承載荷分布影響不可忽略。
　　目前很少有人對交叉滾子軸承的壽命做研究，但是對于機器來說，使用壽命是影響生產(chǎn)的重要因素。載荷和轉(zhuǎn)速都是影響交叉滾子軸承壽命的重要因素。交叉滾子的旋轉(zhuǎn)速度越大，滾子與外圈的接觸面積會加大，產(chǎn)生的摩擦比較大，軸承的壽命就會減短。當交叉滾子軸承的載荷增加，那么軸承的壽命也會下降。根據(jù)這兩點，我們可以得出如果想要提高交叉滾子軸承的壽命可以通過減慢其旋轉(zhuǎn)速度、降低其負荷，除此之外，對交叉滾子軸承的日常護理也是提高交叉滾子軸承壽命的有效方法。
　　2　傳統(tǒng)軸承結(jié)構(gòu)在數(shù)控立式車床中的應(yīng)用
　　在交叉滾子軸承沒有出現(xiàn)之前，車床主軸一般都是傳統(tǒng)的軸承結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的軸承結(jié)構(gòu)的主要是依賴推力球軸承來支撐工作，推力球軸承能承受一定的軸向力，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。該類設(shè)計應(yīng)用廣泛。并且成本也相對比較的低廉。由于推力球是一種點接觸的軸承，所以它的軸向承載力相對比較低，主要用于小型或中型機床回轉(zhuǎn)工作臺中。此外推力球的潤滑也比較困難。推力球軸承主要工作原理是主電機通過來自齒輪箱的一系列傳動，將動力傳動給轉(zhuǎn)臺下的大齒圈，大齒圈通過推力球軸承及角接觸球軸承外圈，帶動工作臺支座及與之把合的回轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)車床工作臺的旋轉(zhuǎn)運動。
　　3　交叉滾子軸承在數(shù)控立式車床上的應(yīng)用
　　3.1交叉滾子軸承的在數(shù)控立式車床中應(yīng)用的優(yōu)勢。交叉滾子在數(shù)控立式車床主軸中的應(yīng)用逐漸得到人們的認可，滾子以其特殊的排列方式占據(jù)的橫截面面積比較小，這樣在生產(chǎn)加工上節(jié)省了原材料，也降低了生產(chǎn)成本；在推動主軸轉(zhuǎn)動時節(jié)省時間、耗力少、整個數(shù)控立式車床的工作效率和工作準確度也大大提升。由于車床的主軸采用的是交叉滾子軸承，減少了車床的組建時間，數(shù)控立式車床的主軸的中心也降低了，但是其性能大大提高了。除此之外，因為滾子是交叉排列，滾子之間的有效距離增加，提高了旋轉(zhuǎn)度和穩(wěn)定性能，滾子滾動帶動軸承轉(zhuǎn)動的時候，滾子之間只是相對滾動，并沒有產(chǎn)生滑動現(xiàn)象，所以使得整個數(shù)控立式車床主軸的消耗大大降低，減少了耗油量，相對來說更加的環(huán)保，降低噪音，減少原料的使用。
　　數(shù)控立式車床的發(fā)展對主軸的要求越來越嚴格，從傳統(tǒng)的軸承結(jié)構(gòu)到交叉滾子軸承的應(yīng)用，不僅是科技的發(fā)展，更是人們對于事情精益求精的表現(xiàn)。通過對于兩種軸承的比較，更能凸顯交叉滾子軸承的特點。因為傳統(tǒng)普通的軸承比較復(fù)雜，組裝起來比較費時間，交叉滾子軸承的出現(xiàn)改善了這一問題，交叉滾子軸承結(jié)構(gòu)比較簡單，簡化了很多麻煩的工序，提高勞動效率。交叉滾子在數(shù)控立式車床中使用能提高軸承的精度值，普通的軸承結(jié)構(gòu)是兩個軸承一起工作，這樣對于車床來說會產(chǎn)生誤差，影響車床的正常工作，對于其生產(chǎn)會產(chǎn)生影響。交叉滾子軸承的便利之處在于安裝、調(diào)整都方便。
　　3.2圓錐交叉滾子軸承的應(yīng)用。交叉滾子軸承分為兩大類，一類是圓柱交叉滾子軸承，另一類是圓錐交叉滾子軸承。一般情況下，圓錐交叉滾子管道的成本比較高，其通常采用設(shè)計時圓錐滾子純滾動。圓錐交叉滾子在立式車床中的應(yīng)用對于研究交叉滾子在數(shù)控立式車床中的應(yīng)用很有幫助。電動機通過變速箱驅(qū)動一對傘齒輪帶動大齒圈暨工作臺圍繞主軸旋轉(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，工作臺通過靜壓導(dǎo)軌進行浮起，通過油膜檢測機構(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大型軸承的制造問題”我國現(xiàn)有大型軸承基本上都靠進口，成本比較高，國內(nèi)就算生產(chǎn)出相應(yīng)的規(guī)格尺寸軸承，但其旋轉(zhuǎn)精度也遠遠達不到機床本身要求。所以工作臺軸承問題一直是立車制造廠的瓶頸問題。
　　安裝圓錐交叉滾子軸承后的立式車床工作臺更加簡化，取消了主軸、靜壓軸承以及一系列壓力油管等零件。一個單列圓錐交叉滾子軸承，可取代傳統(tǒng)的2個或者3個軸承的排列設(shè)計；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特性；立車主軸轉(zhuǎn)盤設(shè)計更為簡單；有效降低裝配高度進而降低整體重心的高度，同時減輕轉(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)計轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，滾子只滾動無滑動，小振動、低噪聲、低發(fā)熱、潤滑及冷卻油用量少；潤滑及冷卻的油路系統(tǒng)設(shè)計更為簡單；更小的驅(qū)動功率：減少轉(zhuǎn)盤主軸的裝配時間。
　　交叉滾子軸承成本低、運轉(zhuǎn)速度快、消耗低，適合應(yīng)用于各種大型的機械車床中使用，本文通過介紹兩種不同的軸承在數(shù)控立式車床中的使用，突出了交叉滾子軸承的特點，為以后改進交叉滾子軸承設(shè)計做出了參考。