轴承转轴用什么连接

A. 轴和轴承如何连接的

在超高速电主轴上，由于转速的提高，所以对轴上零件的动平衡要求非常高。轴承的定位元件与主轴不宜采用螺纹连接，电机转子与主轴也不宜采用键连接，而普遍采用可拆的阶梯过盈连接。
这种连接与螺纹连接相比有较明显的优点：
①不会在轴上产生弯曲和扭转应力，对轴的旋转精度没有影响；
②易保证零件定位端与轴心线的垂直度，轴承预紧时不会使轴承受力不均而影响轴承的寿命；
③过盈套质量均匀，主轴动平衡易得到保证；
④一般用热套法进行安装，用注入压力油的方法进行拆卸，对主轴无损害；
⑤定位可靠，可提高主轴的刚度。
确定阶梯套基本过盈量时，除了根据所受载荷计算需要过盈量外，还需考虑以下因素对过盈连接强度的影响：
①配合表面的粗糙度；
②连接件的工作温度与装配温度之差，以及主轴与过盈套材料线胀系数之差；
③主轴高速旋转时，过盈套所受到的离心力会引起过盈套内孔的扩张，导致过盈量减少，当主轴材料和过盈套的材料泊凇比、弹性模量和密度相差不大时，过盈量的修正值与主轴转速的平方成正比

B. 轴和轴承用什么配合

轴和轴承的配合: （1）轴承配合一般都是过渡配合，但在有特殊情况下可选过盈配合，但很少； （2）因为轴承与轴配合是轴承的内圈与轴配合，使用的是基孔制，本来轴承是应该完全对零的，我们在实际使用中也完全可以这样认为，但为了防止轴承内圈与轴的最小极限尺寸配合时产生内圈滚动，伤害轴的表面，所以我们的轴承内圈都有0-几um的下偏公差来保证内圈不转动，所以轴承一般选择过渡配合就可以了，即使是选择过渡配合也不能超过3丝的过盈量； （3）配合精度等级一般就选6级，有的时候也要看材料，还有加工工艺，理论上7级精度有点偏低了，5级配合的话就要用磨； （4）一般选用是： 轴承内圈与轴配合，轴选k6; ??.外??孔??，孔选K6或K7 轴和皮带轮的配合: 电机轴和皮带轮间隙配合，然后加的定位键,如果是过度配合的话,电机轴发热膨胀会涨坏皮带轮,因此要有间隙!

C. 轴承怎样和轴固定在一起

1、往轴上安装轴承前，必须先拔下固定轴承外套的固定销，同时将轴颈表面打磨光滑干净，并在轴颈处涂油防锈兼润滑(允许轴承在轴上有稍微转动)。

2、在轴承座与轴承配合面涂润滑油，把双列圆锥滚子轴承装入轴承座内。然后将装配好的轴承与轴承座一起套在轴上，推至所需位置处进行安装。

3、固定轴承座的螺栓先不要拧紧，要让轴承外套在轴承座内能转动。同样装好同一根轴上的另一端轴承和座，将轴转动几圈，让固定轴承本身自动找正位置后。再将轴承座螺栓紧固好。

4、装偏心套。先将偏心套套在轴承内套的偏心台阶上，并用手顺轴的旋转方向拧紧．然后再将小铁棍插入或顶住偏心套上的沉孔．用手锤顺轴的旋转方向敲击小铁棍．使偏心套安装牢固，最后锁紧偏心套上的内六角螺钉。

(3)轴承转轴用什么连接扩展阅读

在双向限位支承中，轴承的内套圈在轴上，外套圈在轴承座孔中均须双向轴向紧固。在单向限位支承中，有必要在其传力的相反方向对内、外套圈施以单向轴向紧固。

如果选用不行分式的轴承作游动支承时，只需内套圈双向轴向紧固在轴上，外套圈相对于座孔自在轴向游动，当选用内、外套圈可分的向心轴承作游动支承时，则内、外套圈均需双向轴向紧固在轴上和座孔内，轴承的内、外套圈作相对轴向游动。

轴承的轴向定位通常是内套圈选用轴肩定位、外套圈选用轴承座孔的挡肩定位。

为了保证轴肩和挡肩的定位效果，应使轴肩和挡肩与轴承内、外套圈的端面贴紧。轴肩和挡肩的高度也应按规范选。轴承内、外套圈的固定方法要与传力巨细相对应。

D. 轴和轴承是怎样连接的

轴承的结构中有内圈、外圈，内外圈之间是滚珠（或滚柱）和滚珠架。

轴和轴承连接，是轴与轴承的内圈套在一起，一般都是过盈配合（轴的直径略略大于轴承内圈直径）。这样轴承的内圈紧密地套在轴上，成为一体。如此轴承外圈与轴通过滚珠（或滚柱）的滚动实现低摩擦转动。

E. 轴怎么固定在轴承里

【轴上零件的轴向固定方法】

1. 轴肩；简单可靠，优先选用。

2.套筒：用做轴上相邻的零件的轴向固定，结构简单，应用较多。

3.圆螺母：当轴上相邻两零件距离较远，无法用套筒固定时，选用圆螺母，一般用细牙螺纹，以免过多地削弱轴的强度。

4.轴端挡圈：用以固定轴端的轴上零件。

5.弹性挡圈：当轴向力很小，或仅为防止零件偶然轴向移动时采用。

6.紧定螺钉：轴向力较小时采用。

【轴上零件的周向固定方法】

1. 键连接(主要是平键连接)：结构简单，工作可靠，装拆方便，在机械中的应用广泛。

2.花键连接：承载能力高，应力集中较小，对轴和轮毂的强度削弱较小，轴上零件与轴的对中性、导向性好。缺点：加工时需专用设备，成本高。

3.销连接：能同时传递不大的径向和轴向载荷，销还可用为安全装置中的过载剪断元件。

4.胀紧连接。

5.过盈配合连接。

拓展资料

【轴的分类】

常见的轴根据轴的结构形状可分为曲轴、直轴、软轴、实心轴、空心轴、刚性轴、挠性轴（软轴）。直轴又可分为：

①转轴，工作时既承受弯矩又承受扭矩，是机械中最常见的轴，如各种减速器中的轴等。

②心轴，用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如铁路车辆的轴等，有些心轴则不转动，如支承滑轮的轴等。

③传动轴，主要用来传递扭矩而不承受弯矩，如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。轴的材料主要采用碳素钢或合金钢，也可采用球墨铸铁或合金铸铁等。轴的工作能力一般取决于强度和刚度，转速高时还取决于振动稳定性。

【注意问题】

磨损原因

轴类磨损是轴使用过程中最为常见的设备问题。轴类出现磨损的原因有很多，但是最主要的原因就是用来制造轴的金属特性决定的，金属虽然硬度高，但是退让郑拍性差（变形后无法复原），抗冲击性能较差，抗疲劳性能差，因此容易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等。

大部分的轴类磨损不易察觉，只有出现机器高温、跳动幅度大、异响等情况时，才会引起人们的察觉，但是到人们发觉时，大部分轴都已磨损，从而造成机器停机。

针对技术

大型设备轴头磨损后的修复是一个值得关注的问题。当轴的材质为45号钢（调质处理）时，如果仅采用堆焊处理，则会产生焊接内应力，在重载荷或高速运转的情况下，可能在轴肩处出现裂纹乃至断裂的现象。如果采用去应力退火，则难于操作，且加工周期长，检修费用高。当轴的材质为HT200时，采用铸铁焊也不理想。

国内针对轴类磨损一般采用的宴庆是补焊、襄轴套、打麻点等，如果停机时间短又有备件，一般会采用更换新轴，一些维修技术较高的企业会采用电刷镀、激光焊、微弧焊甚至冷焊等，这些维修技术需要采购高昂的设备和高薪聘请技术工人，国内一些中小企业一般通过技术较高外协来帮助修复高价值轴，只不过要支付高昂的维修费用和运输费用。

修复技术

对于以上修复技术，在欧美日韩企业已不太常见，因为传统技术效果差，而激光焊、微弧焊等高级修复技术对设备和人员要求高，费用支出大，欧美日韩一般采用的是碳纳米聚合物材料技术和纳米技术，现场操作，不仅有效提升了维修效率，更是大大降低了维修费用和维修强度。

因金属材质为“常量关系”，虽然强度较高，但抗冲击性以及退让性较差，所以长期的运行必造成配合间隙不断增大造成轴磨损，意识到这种关键原因后，欧美新技术研究机构研制的高分子复合材料即具有金属所要求的强度和硬度，又具有金属所不具备的退让性（变量关系），通喊祥羡过“工装修复”、“部件对应关系”、“机械加工”等工艺，可以最大限度确保修复部位和配合部件的尺寸配合；

同时，利用复合材料本身所具有的抗压、抗弯曲、延展率等综合优势，可以有效地吸收外力的冲击，极大化解和抵消轴承对轴的径向冲击力，并避免了间隙出现的可能性，也就避免了设备因间隙增大而造成相对运动的磨损，所以针对轴与轴承的静配合，复合材料不是靠“硬度”来解决设备磨损的，而是靠改变力的关系来满足设备的运行要求。

F. 转轴和轴承用什么连接

3 轴上零件转轴连接技术

在超高速电主轴上，由于转速的提高，所以对轴上零件的动平衡要求非常高。轴承的定位元件与主轴不宜采用螺纹连接，电机转子与主轴也不宜采用键连接，而普遍采用可拆的阶梯过盈连接。这种连接与螺纹连接相比有较明显的优点：①不会在轴上产生弯曲和扭转应力，对轴的旋转精度没有影响；②易保证零件定位端与轴心线的垂直度，轴承预紧时不会使轴承受力不均而影响轴承的寿命；③过盈套质量均匀，主轴动平衡易得到保证；④一般用热套法进行安装，用注入压力油的方法进行拆卸，对主轴无损害；⑤定位可靠，可提高主轴的刚度。确定阶梯套基本过盈量时，除了根据所受载荷计算需要过盈量外，还需考虑以下因素对过盈连接强度的影响：①配合表面的粗糙度；②连接件的工作温度与装配温度之差，以及主轴与过盈套材料线胀系数之差；③主轴高速旋转时，过盈套所受到的离心力会引起过盈套内孔的扩张，导致过盈量减少，当主轴材料和过盈套的材料泊凇比、弹性模量和密度相差不大时，过盈量的修正值与主轴转速的平方成正比，例如，当配合处直径为66mm，主轴内孔为25mm，过盈套外径为134.2mm，传递扭矩为85Nm，转速为1000r/min时，滚动SKF轴承代号的结构离心力引起的过盈量减小值仅为0.096�0�8m；而当转速为18000r/min时，该值可达31.199�0�8m；④重复装卸会引起过盈量减小；⑤结合面形位公差对过盈量的影响等。

阶梯过盈套过盈量的实现有两种方式：①利用公差配合来实现，根据基本过盈量的计算值和配合面的公称尺寸，查有关手册图表，得出相应的过盈配合；②利用阶梯配合面的公称尺寸的差值来实现，并选用H4/h4的过渡配合，这种方法容易控制和保证配合的实际过盈量，适用于高精度的零件配合和进行标准化、系列化生产。

4 电主轴的动平衡技术

由于不平衡质量是以主轴的转速二次方影响主轴动态性能的，所以主轴的转速越高，主轴不平衡量引起的动态问题越严重。对于电主轴来说，由于电机转子直接过盈固定在主轴上，增加了主轴的转动质量，使主轴的极限频率下降，因此超高速电主轴的动平衡精度应严格要求，一般应达到G1～G0.4级(G＝ew，e为质量中心与回转中心之间的位移，即偏心量；w为角速度)。对于这种等级的动平衡要求，采用常规的方法仅在装配前对主轴的每个零件分别进行动平衡是不够的，还需在装配后进行整体精确动平衡，甚至还要设计专门的自动平衡系统来实现主轴在线动平衡，以确保主轴高速平稳运行。

主轴动平衡常用方法有两种：去重法和增重法。小型主轴和普通电机常采用去重法。该法是在电机的转子两端设计有去重盘，当电机转子和其他零件安装到主轴上以后进行整体动平衡时，根据要求由自动平衡机在转外圈进行一次热处理，容易使其圆度误差超差，推荐的涂层温度为160℃。

3 轴上零件连接技术

在超高速电主轴上，由于转速的提高，国产轴承与进口轴承的新旧代号尺寸规格参数对照表（一百零二）所以对轴上零件的动平衡要求非常高。轴承的定位元件与主轴不宜采用螺纹连接，电机转子与主轴也不宜采用键连接，而普遍采用可拆的阶梯过盈连接。这种连接与螺纹连接相比有较明显的优点：①不会在轴上产生弯曲和扭转应力，对轴的旋转精度没有影响；②易保证零件定位端与轴心线的垂直度，轴承预紧时不会使轴承受力不均而影响轴承的寿命；③过盈套质量均匀，主轴动平衡易得到保证；④一般用热套法进行安装，用注入压力油的方法进行拆卸，对主轴无损害；⑤定位可靠，可提高主轴的刚度。确定阶梯套基本过盈量时，除了根据所受载荷计算需要过盈量外，还需考虑以下因素对过盈连接强度的影响：①配合表面的粗糙度；②连接件的工作温度与装配温度之差，以及主轴与过盈套材料线胀系数之差；③主轴高速旋转时，过盈套所受到的离心力会引起过盈套内孔的扩张，导致过盈量减少，当主轴材料和过盈套的材料泊凇比、弹性模量和密度相差不大时，过盈量的修正值与主轴转速的平方成正比，例如，当配合处直径为66mm，主轴内孔为25mm，过盈套外径为134.2mm，传递扭矩为85Nm，转速为1000r/min时，离心力引起的过盈量减小值仅为0.096�0�8m；而当转速为18000r/min时，该值可达31.199�0�8m；④重复装卸会引起过盈量减小；⑤结合面形位公差对过盈量的影响等。

阶梯过盈套过盈量的实现有两种方式：①利用公差配合来实现，根据基本过盈量的计算值和配合面的公称尺寸，查有关手册图表，得出相应的过盈配合；②利用阶梯配合面的公称尺寸的差值来实现，并选用H4/h4的过渡配合，国产轴承与进口轴承的新旧代号尺寸规格参数对照表（一百零三）这种方法容易控制和保证配合的实际过盈量，适用于高精度的零件配合和进行标准化、系列化生产。

4 电主轴的动平衡技术

由于不平衡质量是以主轴的转速二次方影响主轴动态性能的，所以主轴的转速越高，主轴不平衡量引起的动态问题越严重。对于电主轴来说，由于电机转子直接过盈固定在主轴上，增加了主轴的转动质量，使主轴的极限频率下降，因此超高速电主轴的动平衡精度应严格要求，一般应达到G1～G0.4级(G＝ew，e为质量中心与回转中心之间的位移，即偏心量；w为角速度)。对于这种等级的动平衡要求，采用常规的方法仅在装配前对主轴的每个零件分别进行动平衡是不够的，还需在装配后进行整体精确动平衡，甚至还要设计专门的自动平衡系统来实现主轴在线动平衡，以确保主轴高速平稳运行。

主轴动平衡常用方法有两种：去重法和增重法。送风机NSK轴承箱密封的改进小型主轴和普通电机常采用去重法。该法是在电机的转子两端设计有去重盘，当电机转子和其他零件安装到主轴上以后进行整体动平衡时，根据要求由自动平衡机在转子的去重盘处切去不平衡量。增重法是近年来某些主轴电机制造商为适应高速主轴发展的需要，在开发出商品化的无框架主轴电机(Frameless spindle motor)上常采用的方法。电机转子的两端设计有平衡盘，平衡盘的圆周方向设计有均匀分布的螺纹孔，转子安装到主轴上以后进行主轴组件整体动平衡时，不是在平衡盘上去重，而是在螺纹孔内拧入螺钉，以螺钉的拧入深度和周向位置来平衡主轴组件的偏心量，如图2所示。

5 高速电主轴轴端的设计

随着机床向高速、高精度、大功率方向发展，机床的结构刚性越来越好，而主轴与刀具的结合面多年来仍沿用标准化的7/24锥度配合。分析表明，刀尖25%～50%的变形来源于7/24锥度连接，只有40%左右的变形源于主轴和轴承。因此，主轴轴端的合理设计已不容忽视。

高速加工要求确保高速下主轴与刀具连接状态不能发生变化。国产轴承与进口轴承的新旧代号尺寸规格参数对照表（一百一）但是，高速主轴的前端由于离心力的作用会使主轴膨胀(如图3)，如30号锥度主轴前端在30000r/min时，膨胀量为4～5�0�8m，然而，标准的7/24实心刀柄不会有这样大的膨胀量，因此连接的刚度会下降，而且刀具的轴向位置也会发生改变。主轴的膨胀还会引起刀柄及夹紧机构质心的偏离，从而影响主轴的动平衡。要保证这种连接在高速下仍有可靠的接触定位，需要一个很大的过盈量来抵消主轴轴端的膨胀，如标准40号锥需初始过盈量为15～20�0�8m，而且还需预加过盈来消除锥配合的公差带。这样大的过盈量需拉杆产生很大的预紧拉力，而拉杆产生这样大的拉力一般很难，对换刀也非常不利，还会使主轴膨胀，对主轴前轴承有不良影响。设计一种端面定位并使定位面具有很大的摩擦以防止主轴膨胀的刀轴连接结构，便可解决上述问题。

由于高速主轴组件对动平衡要求非常高，所以刀具及夹紧机构也需精密动平衡。但是，传递转矩的键和键槽很容易破坏动平衡。结合面的公差带会使刀具产生径向跳动，引起不平衡。键是用来传递转矩和进行角向定位的，有人试图研究一种刀/轴连接方式能在连接处产生很大的摩擦力来实现转矩传递，用在刀柄上作标记的方法实现安装的角向定位，达到取消键的目的。

在众多的高速刀/轴连接方案中，已被DIN标准化的HSK短锥刀柄结构比较适合高速主轴。这种刀柄采用1∶10的锥度，比标准的7/24锥度短，锥柄部分采用薄壁结构，刀柄利用短锥和端面同时实现轴向定位(如图4)。进口轴承套圈的回火这种结构对主轴和刀柄连接处的公差带要求特别严格，仅为2～6�0�8m，由于短锥严格的公差和具有弹性的薄壁，在拉杆轴向拉力的作用下，短锥会产生一定的收缩，所以刀柄的短锥和法兰端面较容易与主轴相应的结合面紧密接触，实现锥面与端面同时定位，因而具有很高的连接精度和刚度。当主轴高速旋转时，尽管主轴轴端会产生一定程度的扩张，使短锥的收缩得到部分伸张，但是短锥与主轴锥孔仍保持较好的接触，主轴转速对连接性能影响很小。

6 电主轴的热稳定性分析

高速电主轴的热稳定性问题是该类主轴需要解决的关键问题之一。由于电主轴将电机集成于主轴组件的结构中，无疑在其结构的内部增加了一个热源。电机的发热主要有定子绕组的铜耗发热及转子的铁损发热，其中定子绕组的发热占电机总发热量的三分之二以上。另外，电机转子在主轴壳体内的高速搅动，使内腔中的空气也会发热，这些热源产生的热量主要通过主轴壳体和主轴进行散热，所以电机产生的热量有相当一部分会通过主轴传到轴承上去，因而影响轴承的寿命，并且会使主轴产生热伸长，影响加工精度。

除了电机的发热之外，主轴轴承的发热也不容忽视，引起轴承发热的因素很多，也很复杂，主要有滚子与滚道的滚动摩擦、高速下所受陀螺力矩产生的滑动摩擦、润滑油的粘性摩擦等。上述各种摩擦会随着主轴转速的升高而加剧，发热量也随之增大，温升增加，轴承的预紧量增大，这样反过来又加剧了轴承的发热，再加上主轴电机的热辐射和热传导，所以主轴轴承必须合理润滑和冷却，否则，无法保证电主轴高速运转。

从以上分析可以看出，为改善电主轴的热特性，电机冷却必不可省。采取的主要措施是在电机定子与壳体连接处设计循环冷却水套。水套用热阻较小的材料制造，套外环加工有螺旋水槽，电机工作时，水槽里通入循环冷却水，为加强冷却效果，冷却水的入口温度应严格控制，并有一定的压力和流量。另外，为防止电机发热影响主轴轴承，主轴应尽量采用热阻较大的材料，使电机转子的发热主要通过气隙传给定子，由冷却水吸收带走。

图5是对某电主轴在额定功率38kW、国产轴承与进口轴承的新旧代号尺寸规格参数对照表（一百一十一）额定转速800r/min下达到热平衡时热传导有限元分析的结果。从图中可以看出，电主轴的温度分布是不均匀的，由于定子与主轴壳体间设计有冷却水套，散热条件较好，温度较低，电机转子由于散热条件差，温度较高，对前后轴承有明显的影响。

7 电主轴开发实例

在广东省自然科学基金和广州市重点攻关项目基金资助下，我校高速加工与机床研究室成功开发了数控铣床高速电主轴。实现的主要指标有：电主轴的额定功率为13.5kW，最高转速为18000r/min，在额定转速1500r/min时产生最大输出转矩为85Nm。

该电主轴主要结构特点包括：前后主轴轴承分别采用美国的2MMVC9114HXC-RDUL和2MMVC9112HXCRDUL精密角接触陶瓷球轴承，背靠背配列，恒位置轻预紧。采用前支承定位、后支承可轴向浮动的结构，防止主轴运转热伸长对加工精度的影响。主轴轴承采用油气润滑，每个轴承均有单独喷嘴。轴上零件一律采用阶梯过盈套定位与传递转矩。主轴电机定子与壳体间设计有水套，并专门设计了循环冷却水系统对定子进行冷却。轴上零件均进行严格动平衡试验，采用增重法在电机转子两端调节螺钉实现主轴整体动平衡。轴上有编码盘实现主轴的转速反馈和C轴控制功能。由于国内尚无新型刀柄配套，主轴轴端仍采用7/24标准锥度，用键实现轴向定位与传递扭矩。

8 结论

高速机床是实现高速加工的关键设备，国产轴承与进口轴承的新旧代号尺寸规格参数对照表（一百一十二）高速电主轴作为高速机床的核心部件，它的开发为机床高速化提供了必要的技术准备。高速电主轴由于结构的特殊性，尚有许多新的问题需要解决，本文仅就结构设计中关键技术和应该注意的问题作了简要介绍。有关高速大功率电机的开发、电主轴的监控等问题仍有待进一步研究。本文地址： http://www.nskfag.org/news/201104_36463.html