1.9.3 另一种轴承配置形式的内圆磨具的设计
角接触球轴承的配置形式，还有另外两种，就是“背对背”和“面对面”。在内圆磨具的设计中，背对背—背对背的配置形式也有所应用。这种配置形式，由于主轴的刚性好，所以在内圆磨具的改进设计中，也按此配置设计了内圆磨具，如图1-20所示，其零件明细见表1-6。
表1-6 轴承配置为“背对背—背对背”时的内圆磨具零件明细 （单位：mm）
（续）
由图1-20可知，这种设计的特点是：主轴的轴向定位由前轴承确定，后轴承轴向是浮动的。轴承的预加负荷由内隔套和外隔套的宽度差形成。
图1-20 轴承配置为“背对背—背对背”的内圆磨具设计
“背对背—背对背”配置的组合轴承，有如下优点：
1）承受径向载荷后，力的作用线沿接触角向两侧扩展，加大了支承宽度，提高了轴的刚度，缩短了外伸轴段的长度。图1-21所示是大号磨具背对背配置支反力位置的计算图，将此图与图1-10相比较，可知支反力的位置向外移动了2mm。经计算可知，主轴外伸段的挠度可减小0.02mm。
2）轴承的内圈由前端盖或后端盖紧固，是刚性连接。钢球的离心力不会使外圈产生轴向位移，不会影响到轴承的正常运转。
3）当轴承运转中产生温升之后，由于轴承内圈的轴向热膨胀量大于外圈的轴向热膨胀量，轴承的预紧力会减小，使轴承不会因温升而抱死。
4）机构简单，可降低成本。
但是，这种设计也有如下缺点：
1）轴承磨损后游隙增大，不能自动补偿，会降低主轴的刚度和运转精度，必须定期维修。
2）轴承预加负荷的数值由内、外隔套的宽度差来确定。此宽度差每件轴承各不相同，必须对每一对轴承分别进行测量、配磨、配研磨、试装配。生产厂家不能组织批量生产，所以生产效率不高。这是这种设计重大的缺点，也因此它难以普遍被采用。
3）对于用户的维修，要求有较高的技术水准，以便进行测量、计算、配作。这是普通机械厂难以达到的。背对背角接触球轴承，如果不能正确地施加预紧力，则其运转精度和刚度将不能得到保证。
图1-21 支反力位置计算图
前文已经介绍了背对背配置的组合轴承，其预紧力由内外隔套的宽度差来控制。那么应如何准确地确定这个宽度差呢？可用图1-22所示的检测装置来进行测量。该装置由上心轴、下心轴及安装套组成，但是施加轴向力，需要一台能显示作用力数值的液压机。这套装置加工时应注意：轴承与安装套及心轴的配合，应等于轴承与磨具主轴和套筒的配合。
图1-22 轴承内外圈端面宽度差测量装置
测量时，液压机的压力通过钢球垂直地作用在轴承上，作用力应等于确定的预加负荷的轴向力A0。用杠杆千分表从两侧的缺口H处测量轴承内圈与外圈的宽度差，上、下两面的宽度差之和，就等于内隔套与外隔套的宽度差。
图1-20所示内圆磨具所确定的预加负荷的轴向力A0，是参考表1-5的数值确定的。大号磨具的dn值为3.5×105mm·r/min，按表中的A0值可确定为500N，设计者确定的A0值为250N。小号磨具的dn值为3.75×105，确定的A0值为200N。为什么都小于表中数值？因为内圆磨具的工作负荷很小。由计算可知，其基本动负荷只为额定动负荷的10%。