一、滑動(dòng)軸承的修理、裝配和調(diào)整

        在傳統(tǒng)機(jī)床中由于主軸變速范圍不大，最高轉(zhuǎn)速偏低等原因，采用滑動(dòng)軸承作為主軸軸承的較多。而在各類(lèi)磨床上，雖然砂輪架主軸轉(zhuǎn)速較高，但因不需要經(jīng)常變速，故采用滑動(dòng)軸承作為砂輪架主軸軸承的也很多。因此，滑動(dòng)軸承在機(jī)床上的應(yīng)用可以簡(jiǎn)略地歸納為兩種極端狀態(tài):一種是用作不重要的或是低轉(zhuǎn)速，低載荷的主軸軸承;另一種則是用作高精度，高轉(zhuǎn)速、高載荷機(jī)床的主軸軸承。滑動(dòng)軸承按其在工作條件下，軸在滑動(dòng)軸承中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦性質(zhì)以及潤(rùn)滑油形成油膜壓力的條件，通常分為動(dòng)壓型(動(dòng)壓軸承)和靜壓型(靜壓軸承)兩種。前者靠主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)將潤(rùn)滑油帶入軸承間隙中，建立油膜壓力來(lái)平衡外部負(fù)載;后者靠外界油泵將壓力油輸入主軸與軸承間隙之間，以支承負(fù)載。近年來(lái)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，又發(fā)展了一種綜合動(dòng)壓，靜壓軸承特點(diǎn)的軸承，稱(chēng)為動(dòng)靜壓軸承。當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，潤(rùn)滑油被帶入主鈾和軸承之間所形成的楔油縫隙中，由于縫隙逐漸變窄，使油壓升高，將主軸抬起而形成油楔。動(dòng)壓軸承按照油楔形式，可分為單油楔滑動(dòng)(動(dòng)壓)軸承和多油楔滑動(dòng)(動(dòng)壓)軸承。

        這兩種滑動(dòng)軸承都必須在主軸和軸承之間存在偏心(或稱(chēng)間隙)時(shí)，才有動(dòng)壓效應(yīng)而形成油楔，且油楔位置隨著載荷的方向而變化。由于油膜剛性差，因此，主軸旋轉(zhuǎn)精度較低。當(dāng)主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸瓦在球面支承螺釘上可以自由擺動(dòng)，以致潤(rùn)滑油在主軸和軸瓦間形成油楔，產(chǎn)生油膜壓力來(lái)支承主軸負(fù)載。整體式變形軸承由五塊軸瓦相互以五片厚度為0.5~0.7mm的鋼片聯(lián)接成為一個(gè)整體。軸承背面的五條長(zhǎng)筋都是圓弧形的，圓弧的曲率半徑小于箱體(或襯套)內(nèi)孔的半徑，因此軸承與箱體(或襯套)內(nèi)孔是以五條線(xiàn)接觸。并且各條長(zhǎng)筋不在每塊軸瓦的中間(對(duì)稱(chēng))位置上，而是在主軸旋轉(zhuǎn)方向上偏過(guò)一個(gè)角度以便形成油楔。由于軸承的背部(即圓弧形背部)母線(xiàn)是1:20的錐體，因此當(dāng)軸承在箱體(或襯套)內(nèi)孔中作軸向移動(dòng)時(shí)，可使軸承產(chǎn)生彈性變形，用以調(diào)節(jié)主軸與軸承之間的間隙，在它的內(nèi)孔中預(yù)先加工出阿基米德曲線(xiàn)油槽;使主軸和軸承之間形成斜楔，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生油膜壓力。

二、單油楔滑動(dòng)軸承

        單油楔滑動(dòng)軸承依靠主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)將潤(rùn)滑油帶入主軸和軸承間隙中，產(chǎn)生動(dòng)壓效應(yīng)而形成油楔。

(一)內(nèi)柱外錐形滑動(dòng)軸承

        國(guó)內(nèi)M7120型臥軸矩臺(tái)平面磨床砂輪架主軸就是采用的內(nèi)柱外錐形滑動(dòng)軸承的，這種軸承的內(nèi)孔為圓柱形，外圓為圓錐形。在軸單的外回表面上開(kāi)了許多條軸向槽，用于調(diào)整間隙時(shí)均勻收縮。槽的數(shù)量多少及分布情況對(duì)軸承內(nèi)孔均勻變形、圓度好壞有密切關(guān)系。另外，在軸承的軸向有一開(kāi)通了的燕尾形槽，槽內(nèi)有吊緊螺釘，當(dāng)軸承間隙調(diào)整后吊緊該螺釘迫使軸承外圓緊貼襯套內(nèi)壁，彌補(bǔ)軸承收縮不均勻的現(xiàn)象，這種軸承的致命缺點(diǎn)在于調(diào)節(jié)主軸與軸承的間隙時(shí)，軸承須在箱體孔中作軸向移動(dòng)，以迫使軸承內(nèi)孔收縮。另外，由于潤(rùn)滑不良，主軸軸頸與軸承內(nèi)孔均會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，甚至抱軸咬住。修理這種類(lèi)型結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的主軸，一般至少要做到下列幾步:

        (1)修復(fù)磨損后的主軸軸頸的圓度、錐度、表而祖糙度以及前后兩軸頸的同軸度。一般認(rèn)為用超精磨削修磨的主軸比采用研磨方法修復(fù)的主軸質(zhì)量好;

        (2)用精密制造的錐體檢驗(yàn)棒(套)檢查、修復(fù)箱休內(nèi)錐孔，使之達(dá)到整形公差要求;

        (3)以箱體(或襯套)內(nèi)錐孔為基準(zhǔn)，修磨軸承外錐部，使軸承外錐部與箱體內(nèi)錐孔的接觸率不少于80%。精磨時(shí)，軸承套在外徑等于修磨后的主軸直徑的心棒上，軸承內(nèi)孔須調(diào)整至自由狀態(tài)下與心軸直徑滑動(dòng)配合;

        (4)砂輪主軸及袖承外錐部修復(fù)后，即可進(jìn)行軸承內(nèi)孔的刮研。刮研時(shí)，用一根研磨棒代替主軸，研磨棒的尺寸分別按主軸修復(fù)后的實(shí)際尺寸和支承的內(nèi)孔尺寸制造。在刮研軸承內(nèi)孔達(dá)到接觸點(diǎn)要求后，使軸承內(nèi)孔尺寸調(diào)整至與研磨棒稍緊的滑動(dòng)配合，這時(shí)，軸承就不再拆下，直接在箱體內(nèi)進(jìn)行清洗。然后用氧化鉻作研磨劑對(duì)軸承進(jìn)行研磨，以消除刮削寸的刀痕毛刺。正是由于這種類(lèi)型的軸承結(jié)構(gòu)老化，調(diào)整時(shí)不易變形或不均勻變形，人們才設(shè)法在軸承的變形槽上下功夫，或加深加寬變形槽的尺寸;或在每條變形槽內(nèi)嵌入尺寸均等的竹片，以迫使軸承均勻變形:或開(kāi)較多的軸向槽，使變形均勻程度有所改善，這實(shí)際上就成為以后多瓦變形軸承的基礎(chǔ)。

(二)內(nèi)錐外柱形滑動(dòng)軸承

        國(guó)內(nèi)M7120A臥軸矩臺(tái)平面磨床砂輪架主軸采用的內(nèi)錐外柱形滑動(dòng)軸承的，這種結(jié)構(gòu)的主軸前后軸承均由內(nèi)錐外柱的滑動(dòng)軸承支承，主軸軸頸為1:30的錐體，軸承的徑向間隙為0.005mm，由墊圈1來(lái)保證。主軸軸向負(fù)荷由止推墊圈3球形墊圈4及彈簧來(lái)承受，主軸系壓力潤(rùn)滑，套筒2內(nèi)孔在裝止推墊圈3處，加工成有偏心量為0.8mm的槽，存油通過(guò)偏心槽被止推墊圈3擠入長(zhǎng)孔，并分別壓進(jìn)前后軸承，再?gòu)奶淄?的槽部流回，形成自動(dòng)循環(huán)。主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生油膜，油膜厚度大于0.005mm(徑向)，將主軸推向前方使墊圈離開(kāi)前軸承端面，以減少端面摩擦發(fā)熱。這種結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題為:軸承為單油楔，軸心漂移量較大。油槽位置不合理，潤(rùn)滑油在軸承內(nèi)循環(huán)較差，油膜剛度低，軸承溫升高。針對(duì)這些問(wèn)題，在改進(jìn)結(jié)構(gòu)中，對(duì)軸承內(nèi)孔開(kāi)成形油楔，使主軸的強(qiáng)制潤(rùn)滑和散熱條件得到改善。