一、滑動軸承的修理、裝配和調(diào)整

        在傳統(tǒng)機床中由于主軸變速范圍不大，最高轉(zhuǎn)速偏低等原因，采用滑動軸承作為主軸軸承的較多。而在各類磨床上，雖然砂輪架主軸轉(zhuǎn)速較高，但因不需要經(jīng)常變速，故采用滑動軸承作為砂輪架主軸軸承的也很多。因此，滑動軸承在機床上的應用可以簡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、高載荷機床的主軸軸承。滑動軸承按其在工作條件下，軸在滑動軸承中運轉(zhuǎn)時的摩擦性質(zhì)以及潤滑油形成油膜壓力的條件，通常分為動壓型(動壓軸承)和靜壓型(靜壓軸承)兩種。前者靠主軸旋轉(zhuǎn)時將潤滑油帶入軸承間隙中，建立油膜壓力來平衡外部負載;后者靠外界油泵將壓力油輸入主軸與軸承間隙之間，以支承負載。近年來，隨著技術的進步，又發(fā)展了一種綜合動壓，靜壓軸承特點的軸承，稱為動靜壓軸承。當主軸轉(zhuǎn)動時，潤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。動壓軸承按照油楔形式，可分為單油楔滑動(動壓)軸承和多油楔滑動(動壓)軸承。

        這兩種滑動軸承都必須在主軸和軸承之間存在偏心(或稱間隙)時，才有動壓效應而形成油楔，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。當主軸高速旋轉(zhuǎn)時，軸瓦在球面支承螺釘上可以自由擺動，以致潤滑油在主軸和軸瓦間形成油楔，產(chǎn)生油膜壓力來支承主軸負載。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)接成為一個整體。軸承背面的五條長筋都是圓弧形的，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)孔是以五條線接觸。并且各條長筋不在每塊軸瓦的中間(對稱)位置上，而是在主軸旋轉(zhuǎn)方向上偏過一個角度以便形成油楔。由于軸承的背部(即圓弧形背部)母線是1:20的錐體，因此當軸承在箱體(或襯套)內(nèi)孔中作軸向移動時，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)孔中預先加工出阿基米德曲線油槽;使主軸和軸承之間形成斜楔，當主軸旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生油膜壓力。

二、單油楔滑動軸承

        單油楔滑動軸承依靠主軸旋轉(zhuǎn)時將潤滑油帶入主軸和軸承間隙中，產(chǎn)生動壓效應而形成油楔。

(一)內(nèi)柱外錐形滑動軸承

        國內(nèi)M7120型臥軸矩臺平面磨床砂輪架主軸就是采用的內(nèi)柱外錐形滑動軸承的，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了許多條軸向槽，用于調(diào)整間隙時均勻收縮。槽的數(shù)量多少及分布情況對軸承內(nèi)孔均勻變形、圓度好壞有密切關系。另外，在軸承的軸向有一開通了的燕尾形槽，槽內(nèi)有吊緊螺釘，當軸承間隙調(diào)整后吊緊該螺釘迫使軸承外圓緊貼襯套內(nèi)壁，彌補軸承收縮不均勻的現(xiàn)象，這種軸承的致命缺點在于調(diào)節(jié)主軸與軸承的間隙時，軸承須在箱體孔中作軸向移動，以迫使軸承內(nèi)孔收縮。另外，由于潤滑不良，主軸軸頸與軸承內(nèi)孔均會產(chǎn)生嚴重磨損，甚至抱軸咬住。修理這種類型結(jié)構(gòu)比較復雜的主軸，一般至少要做到下列幾步:

        (1)修復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。一般認為用超精磨削修磨的主軸比采用研磨方法修復的主軸質(zhì)量好;

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

        (3)以箱體(或襯套)內(nèi)錐孔為基準，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，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)下與心軸直徑滑動配合;

        (4)砂輪主軸及袖承外錐部修復后，即可進行軸承內(nèi)孔的刮研。刮研時，用一根研磨棒代替主軸，研磨棒的尺寸分別按主軸修復后的實際尺寸和支承的內(nèi)孔尺寸制造。在刮研軸承內(nèi)孔達到接觸點要求后，使軸承內(nèi)孔尺寸調(diào)整至與研磨棒稍緊的滑動配合，這時，軸承就不再拆下，直接在箱體內(nèi)進行清洗。然后用氧化鉻作研磨劑對軸承進行研磨，以消除刮削寸的刀痕毛刺。正是由于這種類型的軸承結(jié)構(gòu)老化，調(diào)整時不易變形或不均勻變形，人們才設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:或開較多的軸向槽，使變形均勻程度有所改善，這實際上就成為以后多瓦變形軸承的基礎。

(二)內(nèi)錐外柱形滑動軸承

        國內(nèi)M7120A臥軸矩臺平面磨床砂輪架主軸采用的內(nèi)錐外柱形滑動軸承的，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來保證。主軸軸向負荷由止推墊圈3球形墊圈4及彈簧來承受，主軸系壓力潤滑，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，存油通過偏心槽被止推墊圈3擠入長孔，并分別壓進前后軸承，再從套筒2的槽部流回，形成自動循環(huán)。主軸轉(zhuǎn)動時產(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)存在的問題為:軸承為單油楔，軸心漂移量較大。油槽位置不合理，潤滑油在軸承內(nèi)循環(huán)較差，油膜剛度低，軸承溫升高。針對這些問題，在改進結(jié)構(gòu)中，對軸承內(nèi)孔開成形油楔，使主軸的強制潤滑和散熱條件得到改善。