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角接触滚珠轴承的电主轴介绍

[文章来源:来自网络] [发布日期:2010-08-10]

1.滚珠轴承

    电主轴结构一般采用角接触滚珠轴承支撑,轴承的配置形式取决于载荷的大小、方向,主轴的转速以及主轴的工作要求。

    角接触滚珠轴承在有轴向预加载荷的条件下才能正常工作。预加载荷不仅可消除轴承的轴向游隙,还可以提高轴承刚度以及主轴的旋转精度,抑制振动和滚珠自转时的打滑现象等。一般来说,预加载荷越大,提高刚度和旋转精度的效果就越好;但是另一方面,预加载荷越大,温升就越高,可能造成烧伤,从而降低使用寿命,甚至不能正常工作。因此,要根据不同转速和负载的高速电主轴来选择轴承最佳的预加载荷值。 

    滚珠轴承在高速旋转时,滚珠会产生很大的离心力和陀螺力矩,此时的离心力远大于切削时作用给滚珠的力,故此时轴承设计的主要参数不再是工作载荷,而应是转速。为了解决高速旋转的离心力问题,对于滚动轴承本身,可以采取下面的措施:
    (1)尽量减小滚珠直径,即减小滚珠的径向尺寸;
  
    (2)采用密度小的热压烧结Si3N4陶瓷材料制作滚珠,即减小滚珠质量。Si3N4陶瓷材料具有密度小、弹性模量大、热胀系数小、耐高温、不导电、不导磁和导热系数小等优点。目前用热压Si3N4陶瓷制作滚珠,滚道仍然用轴承钢,这种轴承被称为陶瓷混合轴承。

2.非接触轴承
   
非接触轴承是指空气静压轴承、液体动静压轴承以及磁悬浮轴承。
  
    空气静压轴承用于高精度、高转速、轻载荷的场合。使用空气轴承的主轴单元,主轴转速可达150000r/min以上,但输出的扭矩和功率很小,主要用于零件的小孔磨削、钻孔加工和光整加工。
  
    液体动静压轴承目前主要用于重载大功率场合。这种轴承是采用液体的动力和静力相结合的方法,使主轴在油膜中支撑旋转。其优点是径向和轴向跳动小、刚度高、阻尼特性好、寿命长,因此粗、精加工均适用。

    磁悬浮轴承是用磁力将主轴无接触地悬浮起来的新型智能化轴承。它的高速性能好、无接触、无摩擦、无磨损、高精度,不需润滑和密封,能实现实时诊断和在线监控,故被美国、法国、瑞士、日本和中国等很多国家作为研究对象。它是超高速主轴合适而且理想的主轴轴承,但价格昂贵,而且还有些技术问题尚未完全解决,因此它的推广使用受到了限制。
     
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