ZWZ精密轴承

精密轴承的应用选型

应用正常的轴承选型方法并不是能够为所有主轴找到合理的轴承，尤其是精密轴承，该行业具有极为严格的要求。

ZWZ经过多年研究，开发出了适于高精度、高速主轴轴承的选型方法，并应用这一理念开发了适合的精密轴承。 ZWZ推荐的精密轴承选型流程如下：

主轴参数确定主轴结构确定主轴尺寸确定轴承参数确定

主轴安装方式

附注：精密轴承选型是根据主轴设计参数与结构，如精度、可用空间、符合、系统需求刚度、适应轴向位移、速度、发热量等要求，经过精密计算，最后确定轴承类型、精度、游隙等关键参数来满足客户需求。

主轴支撑刚性与转速对比表表1

主轴配置应用示例

的不断提高，通过真空脱气处理，降低了含氧量和非金属夹杂物，材料性能大幅提高。对于长寿命、高可靠性的轴承，还可采用清洁度更高的电渣重溶轴承钢。

ZWZ滚动轴承套圈和滚动体热处理工艺保证轴承在120

℃以内，尺寸稳定。

保持架用来分隔滚动体，防止相邻滚动体直接接触，令工作中的摩擦和发热量减小。保持滚动体间距离相等，使载荷平均分配，刚度稳定。可保持分离型轴承滚动体不脱落，还可用来引导滚动体。保持架还可以起到储备润滑脂的作用，从而改善轴承的润滑。

ZWZ精密轴承保持架大致可分为冲压保持架、金属实体保持架、尼龙保持架、酚醛树脂保持架等。

ZWZ精密轴承滚动体选用高碳铬钢或陶瓷制成。机床，尤其是加工中心主轴转速高。为了达到高转速下温升与刚度要求，则可以选用陶瓷材料滚动体

极限转速

轴承的转速主要受到轴承内部的摩擦发热引起的升温的限制，当转速超过某一界限后，轴承会因烧伤等而不能继续旋转。

轴承的极限转速是指不产生导致烧伤的摩擦发热并可连续旋转的转速的界限值。

因此，轴承的极限转速取决于轴承的类型、尺寸和精度以及润滑方式、润滑剂的质和量、保持架的材料和型式、负荷条件等各种因素。

各类轴承采用脂润滑和油润滑（油浴润滑）时的极限转速分别载于各轴承尺寸表，其数值表示标准设计的轴承在一般负荷条件（C/P≥13，Fa/Fr≤0.25左右）下旋转时转速的界限值。

另外，润滑剂根据其种类和牌号的不同，也可能虽优于其他性能但不适用于高速旋转。

极限转速的修正

载荷条件C/P＜13（即当量动载荷P超过基本额定动载荷C的8%左右），或承受的合成载荷中的轴向载荷超过径向载荷的25%时，要用式（1）对极限转速进行修正。

na=f1.f2.n (1)

na：修正后的极限，rpm

f1：与载荷条件有关的修正系数（图1）

f2：与合成载荷有关的修正系数（图2）

n：一般载荷条件下的极限转速，rpm（参照轴承尺寸表） C：基本额定动载荷，N｛kgf｝

P：当量动载荷，N｛kgf｝高速旋转注意事项

轴承在高速旋转、尤其是转速接近或超过尺寸表记载

的极限转速时，主要应注意以下事项：

（1）考虑提高轴承精度；

（2）优化轴承内部游隙（考虑温升产生的轴承内部游隙

减少量）

（3）对于高速旋转，选择适合的铜合金或酚醛树脂切制

保持架。另外也有适用于高速旋转的合成树脂成形保持架

（4）选择使用于高速的润滑油、脂或适于高速的油气润

滑等润滑方式。

润滑与油脂

对于某一应用的润滑剂和润滑方法的选择主要取决于

运转条件（如允许温度或运转速度），另外需综合考虑相

邻原件润滑来决定。

要在滚动体和滚道之间形成足够的润滑膜，需要使用

合适的润滑剂量。如果润滑剂使用量合适，流体动力摩擦

损失就小，运转温度就可以保持的很低。脂润滑对润滑的

剂量可以控制精准，且无需设计单独的润滑系统，因此这

种润滑方法在主轴配置中日益普及。但是，对于速度极高

的应用，推荐使用油气润滑方式，因为在高速工况下润滑

脂的工作寿命太短。

1、润滑脂的选择：

a）大多数精密轴承主轴，我们推荐采用矿物油和锂基

增稠剂的润滑脂。这种润滑脂的使用温度范围：-30～+100

℃

b）丝杠角接触推力球轴承推荐使用钙基混合增稠剂脂

c）如果承受重载或冲击符合，则可能需要更换润滑脂

d）当有防水性考虑时，推荐使用钙基混合增稠剂脂

2、油脂量

在高速下运转的轴承ZWZ推荐采用少量油脂进行润滑。

通常在为高速运转的机床主轴配套轴承，用量应少于30%。

根据实际经验，ZWZ公司推荐3000rpm以上转速轴承注脂量

约为轴承内部空间的10%～15%。

如果客户工况特殊，ZWZ可以按照客户提供工况为客

户推荐适合的润滑脂类型及注脂量。

轴承配合选用指导

为了充分发挥精密轴承的性能，轴和轴承座等相关部

件也要求达到高精度。ZWZ公司推荐配合及精度如附表。

Fr:径向载荷，N｛kgf｝

Fa:轴向载荷，N｛kgf｝

与轴的配合表2

轴的精度和粗糙度表3

与轴承座的配合表4

轴承座的精度和粗糙度表5备注：补上轴、轴承座精度粗糙度示意图轴承的安装

1 轴承安装前的准备工作

1．1 轴承安装的环境

安装轴承应尽量在干燥、无尘的室内进行，并应远离

金属加工或其它会产生金属碎屑和灰尘的设备。当必须在

无保护的环境下安装轴承时（较大型轴承经常会碰到的情

况），必须采取适当的措施保护轴承和相关部件免受灰尘

或湿气等的污染，直至安装完成为止。

1．2 轴承的准备

由于轴承经过防锈处理并加以包装，因此不到安装前

不要打开包装。另外，轴承上涂布的防锈油具有良好的润

滑性能，对于一般用途的轴承或充填润滑脂的轴承，可不

必清洗直接使用。但对于仪表用轴承或用于高速旋转的轴

承，应用清洁的清洗油将防锈油洗去。这时轴承容易生锈，

不可长时间放置。

1．3 安装工具的准备

安装时所用的工具应以木制或轻金属制品为主，避免

使用其它易产生碎屑的东西；应保持工具的清洁。

1．4 轴与外壳的检验

清洗轴与外壳，确认无伤痕或机械加工留下的毛刺，

如有应用油石、细砂纸除去。外壳内绝对不得有研磨剂

（SiC、Al2O3 等）型砂，切屑等。

其次检验轴与外壳的尺寸，形状和加工质量是否与图

纸符合。

如图1和图2所示，分几处测量轴径与外壳孔径。还要

认真检验轴承与外壳的圆角尺寸及挡肩的垂直度。为了使轴

图2 外壳孔径的测量位

置

图1 轴径的测量位

置

2、轴承的安装方法分类

轴承的安装方法因轴承类型及配合条件而有所不同。

由于一般多为轴旋转，因此内圈与外圈可分别采用过盈配

合与间隙配合，而外圈旋转时，则外圈采用过盈配合。采

用过盈配合时轴承安装方法主要可分为以下几种，详细如

下表所示。

承更加容易装配，减少冲撞，安装轴承前，在检验合格的

轴与外壳的各配合面应涂布机械油。

3、圆柱孔轴承的安装

3.1 压入安装

压入安装一般利用压力机，也可利用螺栓与螺母，不得

已时可利用手锤进行安装。当轴承为内圈过盈配合，安装

在轴上时，需在轴承内圈施加压力；当轴承为外圈过盈配

合安装在外壳上时，需在轴承外圈施加压力；当轴承内、外