磁浮主轴的性能优越,包括高速性能、高精度和易于实现诊断和在线监控。然而,由于其电磁测控系统复杂,价格昂贵且长期居高不下,导致其未能广泛应用。目前市场上主要应用的是陶瓷轴承,其中内外圈均为钢圈,滚动体为陶瓷材料。陶瓷具有密度小、刚度好、热膨胀系数小等优点。
在理论计算、接触疲劳试验和压碎试验中,混合式陶瓷轴承首先失效的是钢圈而非陶瓷球。由于磁悬浮轴承具有自动调节偏心等优点,未来超高速机床市场将发展磁悬浮轴承。而在一般的高速加工机床中,混合式陶瓷轴承或纯陶瓷轴承将具有广泛的应用场合。
防锈技术相对落后,导致轴承体内油迹严重。国外轴承防锈技术先进,几乎看不到防锈油痕迹。因此,在购买进口轴承时,应特别注意表面是否有浑浊的油迹。
倒角不均匀问题也会影响轴承的使用寿命。滚珠丝杠轴承的轴向刚度受到滚珠丝杠轴向刚度、滚珠个数、螺旋升角和主曲率等因素影响。为了提高滚珠丝杠副的轴向刚度,可以通过增加滚珠丝杠副的轴向载荷、减小接触角和曲率比等方法。
为了减少丝杠和驱动元件之间的不对中,可以采用固定支撑方式。固定-自由支撑方式适用于定位精度要求不高、丝杠转速较低、滚珠螺母不受或受很小径向力的工况。固定-简支支撑方式适用于定位精度要求较高、承受径向力较小的工况。固定支撑方式则适用于轴向刚度大、重复定位精度高、能承受较大径向载荷的工况。通过施加一定的预拉力,可以提高丝杠承受径向载荷的能力。
支撑方式的选择应根据实际工况和需求来选择,以提高轴承的使用寿命和性能。