影响密珠轴系转动灵活性的原因分析
发布时间：2013-10-08刘庆胜
（哈尔滨量具刃具集团有限责任公司）
1 密珠轴系的结构（哈尔滨量具刃具集团有限责任公司）
密珠轴系主要是由主轴、轴套和二者之间的钢球等零件组成（见图1）。密珠轴系具有结构简单、精度较高、刚性好、寿命长、制造成本低等优点，是精密仪器中常用的轴系结构形式。
（1）主轴和轴套
主轴和轴套是密珠轴系的关键零件，其材料通常是轴承钢，经过热处理淬火处理后工作面的硬度应达到60HRC以上。加工完成的主轴外圆和轴套内孔的圆度误差和圆柱度误差应优于0.5μm，表面粗糙度Ra的值应优于0.1μm。
（2）过盈量
密珠轴系在两个方向上存在过盈配合，即轴向和径向。由于轴系轴向通常设计成弹性结构，其过盈量是可调的，因此轴系的回转精度和性能主要取决于径向过盈量的大小。一般情况下，径向过盈量应在3-6μm之间。
（3）钢球
所选用钢球的精度等级应不低于G5级，而且应为同一批，留有余量备用。
3 影响密珠轴系转动灵活性的原因
主轴和轴套的加工质量是影响密珠轴系精度和转动灵活性的直接因素，即使二者的几何尺寸及形位误差都满足要求，装配后的密珠轴系有时也会发生转动不自如，时紧时松，有异物感等现象，其主要因素及解决方法如下：
（1）径向过盈量
主轴、轴套和钢球之间的径向过盈量过大，不仅增大摩擦阻力，而且加速了轴系的磨损，是影响主轴转动灵活性的Z主要原因。径向过盈量过小，则产生径向间隙，降低了主轴的回转精度。
当径向过盈量过大时，主轴工作表面会留有钢球的运动痕迹。此时，可根据研磨好的轴套和钢球的尺寸重新配磨主轴外径，然后试着装配，直到用手旋转着将主轴装配到轴套里为止（切忌用外力直接敲打主轴装配，以免损坏零件的工作面，同时还应注意控制主轴的每次试磨量，以防过量）。
（2）保持架
钢球在保持架内应能灵活转动。由于材质的关系，非金属保持架上钢球孔径的余量应大于使用金属保持架的，而且应去除保持架上的毛刺，倒钝锐边。
（3）异物
密珠轴系对异物非常敏感。因此装配前，一定要将主轴、轴套、钢球及保持架清洗干净。在使用过程中还应注意防护，避免金属屑及粉尘颗粒侵入到轴系中。
（4）钢球
如果怀疑钢球中混入个别非同批的大尺寸钢球，由于筛选的工作量比较大，所以Z好将其全部更换成同批的新钢球后再观察效果。
（5）润滑脂
润滑脂是轴系中不可缺少的润滑剂，它可以减少运动部件的磨损，提高轴系的使用寿命。对于钢球不是已铆好在保持架上的轴系，还常借助润滑脂放置钢球，但是润滑脂涂抹过多也会增大主轴的转动力矩，此时可采用仪表油稀释润滑脂的办法解决。
（6）其它
除上述因素外，轴向过盈量的大小，主轴、轴套的刚性不足引起的变形、工作表面硬度低、存在锈蚀点或微小裂纹等缺陷以及温度的变化等因素对轴系转动的灵活性也都会有影响。
来源：《工具技术》2009年09期