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軸承種類
滾動式軸承(Rolling Bearings)
– 斜角滾珠軸承(angular contact ball bearings)
• 較高剛性(higher rigidity) • 具軸向與徑向剛性(radial and axial stiffness) • 高轉速(high speed)
資料來源: SKF，FAG
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軸承選用
• 主軸軸:
• 滾動軸承(Rolling Bearing): 斜角滾珠軸承最常使用於高速主軸 • 斜角(12 °, 15°, 25°,….) • 數量與排列(DF, DB, Tandem,……) • 預壓(輕，中，重) • 潤滑與冷卻
3. 剛性(stiffness)
軸向剛性
15° 25°
資料來源: SKF
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軸承選用-轉速
4. 轉速(speed)
資料來源: SKF
25° 15° 12°
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軸承選用-轉速
•斜角滾珠軸承系列:
–轉速: 719 70 72 –剛性 72 70 719
資料來源: SKF，FAG
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軸承之種類
滾動式軸承(Rolling Bearings)
– 梯形滾柱軸承(tapered roller bearings)
• 高徑、軸向剛性(high radial, axial stiffness) • 高負載( high load capacity)
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主軸軸承排列
Typical arrangement of the spindle of machining center
Tool Holder
Main Bearing set
Supporting Bearings
Balancing block
Mounting Flange
資料來源: SKF，FAG
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軸承之種類
滾動式軸承(Rolling Bearings)
– 單列滾柱軸承(single row cylindrical roller bearings)
• 高徑向剛性(high radial stiffness) • 高負載( high load capacity)
– 軸承外徑與孔之配合
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軸承之配合與允差
軸承配合:
– 軸承外徑與孔之配合
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軸承之配合與允差
軸承配合建議:
– 軸承外徑與軸承座之配合:
• 鬆配合: 中低速 2~5mm，高速 5~8 mm
– 軸承外徑與軸承座之配合:
• 緊配合:中低速 2~5mm，高速 5~10mm
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軸承之配合與允差
軸承配合:
– 軸承內徑與軸之配合
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軸承之配合與允差
軸承配合:
– 軸承內徑與軸之配合
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軸承之配合與允差
軸承配合:
– 軸承外徑與孔之配合
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軸承之配合與允差
軸承配合:
資料來源: SKF，FAG
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軸承種類
滾動式軸承(Rolling Bearings)
– 雙向斜角止推滾珠軸承(double direction angular contact thrust ball bearings)
• 高精度(high running accuracy) • 高軸向剛性(high axial stiffness)
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資料來源: FAG
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軸承之配合與允差
軸承配合:
– 軸承內徑與軸之配合 – 軸承外徑與軸承殼之配合
軸心公差帶
軸承外環公差帶
軸承內環公差帶 軸承座公差帶
與軸配合
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與孔座配合
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軸承之配合與允差
軸承配合:
– 軸承內徑與軸之配合
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資料來源: SKF，FAG
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軸承種類
滾動式軸承(Rolling Bearings)
– 單向斜角止推滾珠軸承(single direction angular contact thrust ball bearings)
• 高剛性(high stiffness) • 低磨擦(low friction)
圖片來源:SKF
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軸承選用
常見主軸軸承選用:
斜角滾珠軸承 斜角滾珠軸承
綜合加工機(Machining Center)
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軸承選用
常見主軸軸承選用:
斜角滾珠軸承 斜角滾珠軸承
研磨機(Cylindrical Grinder)
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軸承排列
• 斜角滾珠軸承基本排列形式 – O形排列(Double Back) – X形排列(Double Face) – 同向排列(Tandem)
(Tandem)
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(Double Back)
(Double Face)
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軸承排列
• 斜角滾珠軸承基本排列形式(三顆軸承)
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軸承種類與選用
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軸承種類
– 滾動軸承(Rolling Bearing):滾珠軸承 ，滾柱軸 承。 – 靜液壓軸承(Hydrostatic Bearing): 藉由液壓系統強制的把高壓潤滑液送入軸體與 軸承面的間隙之中，利用液體靜壓力來承擔負 載的一種軸承。 – 動液壓軸承(Hydrodynamic Bearing) 藉由軸承元件相對速度建立油壓，形成油膜承 擔負載的一種軸承。 – 磁浮軸承(AMB, Active Magnetic Bearing) 由電磁力支撐轉軸，無需潤滑系統
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軸承預壓
• 預壓力估算
軸承通常配對組裝形成預壓，依預壓力可分: Outer – Class A:輕預壓(預壓力GA) Ring – Class B:中預壓(預壓力GB) Inner – Class C:重預壓(預壓力GC) Ring FAG 7014C 斜角滾珠軸承 dA=3.6 mm dB=6.0 mm dC=7.3 mm
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軸承排列與預壓
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軸承排列
•主軸軸承排列考慮要點:
– – – – 剛性(stiffness) 運轉精度(running accuracy) 轉速(speed) 運轉溫度(operating temperature)
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軸承預壓
• 軸承預壓之達成
– 擠壓軸承內環 – 擠壓軸承外環
d
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軸承預壓
• 軸承預壓之種類
– 定位預壓 – 定壓預壓 – 可變預壓
定位預壓
Pressure chamber
定壓預壓
Inner Spacer
Fore-Elastic Spacer
可變預壓
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資料來源: FAG
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軸承選用
常見主軸軸承選用:
雙列滾柱軸承 雙向斜角止推滾珠軸承 雙列滾柱軸承
鑽孔機(Drilling Machine)
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資料來源: FAG
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軸承之種類
常見主軸軸承選用:
單列滾柱軸承 斜角滾珠軸承
車削中心機(CNC Turning Center)
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軸承選用-精度
1. 精度(accuracy)
– 運轉精度(running accuracy) – 尺寸精度(dimensional accuracy)
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軸承選用-精度
1. 精度(accuracy)
軸承標記 1. 軸承編號 2. 批次編號 3. 內外環最大偏離 處 4. 內外徑實際尺寸 1偏差 5. 軸承組合順序
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軸承排列
• 斜角滾珠軸承基本排列形式四顆軸承)
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軸承排列
• 常見主軸軸承排列形式
資料來源: SKF
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軸承排列
• 常見主軸軸承排列形式
資料來源: SKF
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目前大部分工具機主軸採用滾動軸承
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軸承種類
常見滾動式軸承(Rolling Bearings)