尹辉，陈干

中车株洲车辆公司 湖南株洲 412000

1 序言

我公司专业生产铁路货车，车轴是铁路货车车辆转向架的主要零件之一（见图1）。车轴的轴颈和轮座的表面粗糙度值Ra要求达到1.6μm以下，需采用磨削工艺来达到加工要求。磨床主轴的结构优劣和性能好坏决定了主轴的系统刚度、回转精度、稳定性和使用寿命，直接影响到磨床的磨削质量，如几何精度、表面粗糙度及表面形状精度等。

图1 铁路货车车轴示意

公司从日本进口的专用外圆磨床4RH-20A和从美国进口的数控外圆磨床用于加工车轴轴颈、防尘座及圆弧，采用切入磨削方式。磨削大批量车轴轮座主要采用MQ1350A外圆磨床和MK1350外圆磨床加工，M1450外圆磨床用于其他小批量的轴与轴套类磨削。这些外圆磨床的主轴采用了不同的轴承支承形式，分析与研究其特点有利于满足日益提高的工艺要求。通过对机床主轴系统的改进，可提高设备的使用性能和加工工艺性能。

2 磨床主轴的主要形式及特点

4RH-20A轴颈专用外圆磨床、MQ1350A外圆磨床与M1450外圆磨床的主轴轴承分别采用了不同的技术，4RH-20A磨床采用的是美国兰迪斯公司制造的整体式自位动压轴承；MQ1350A外圆磨床采用短三瓦动压滑动轴承；M1450外圆磨床采用静压轴承。在实际使用过程中，不同的磨床也反映出了不同的特性。

2.1 静压轴承及其特点

M1450外圆磨床主轴采用的是小孔节流式液体静压轴承，其原理如图2所示。当主轴没有受到径向载荷时，从各个油腔进入的压力油使轴浮在轴承的中间，这时各油腔上的间隙相等，各个间隙的液体阻力和节流阻力都相等。……