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鬥山機床高速精密鈾承

發布者:百家樂技巧機械  發布時間:2016/10/11 9:24:40

高速精密軸承的性能好壞將直接影響主軸單元的工作性能,是決定主軸壽命和負荷容的關鍵部件.隨著速度的提高,軸承的溫度升高,振動和噪聲增大,壽命減少。因此,提高主軸轉速的前提是需要性能優異的高速主軸軸承。
(1)高速主軸軸承種類
高速鬥山機床的主軸設計采用了先進的主軸軸承和潤滑、散熱等新技術。高速主軸支承用的高速軸承有接觸式和非接觸式軸承兩大類。接觸式軸承由於存在金屬摩擦,因此摩擦因數大,允許最高轉速低。保持接觸式軸承長期高速運轉的技術措施是預加載荷的自動補償和良好潤滑。實施預加載荷自動補償的方法之一是采用液壓補償係統,通過檢測高速主軸運動特性的變化可確定預加載荷的大小,並通過後軸承的軸向移動保持預加載荷的最佳值。目前用於支承高速主軸的接觸式軸承有精密角接觸球軸承。非接觸式的流體軸承,其摩擦僅與流體本身的摩擦因數有關。由於流體的摩擦因數很小,因而可達到最高的允許轉速。目前用於支承高速主軸的非接觸軸承有空氣軸承、液體動靜壓軸承和磁懸浮軸承。
磁懸浮軸承(active magnetic bearing, AMB)是一種利用電磁力將主軸無機械接觸地懸浮起來的新型智能化軸承,其高速性能好、精度高、易實現實時診斷和在錢監控,轉速可達45000r/min,功率達20kW,可進行電子控製,回轉精度高達0.2μm,是超高速電主軸理想的支承元件.但其價格較高,控製係統複雜,製造成本高,發熱問題難以解決,因而還無法在高速主軸單元上推廣應用。
液體動靜壓軸承采用流體動、靜力相結合的辦法,使主軸在洶膜支撐中旋轉,具有徑向和軸向跳動小、剛性好、阻尼特性好、壽命長的優點。功率達37.5kW,轉速可達20000r/mm,主要用在低速重載場合。但其元通用性,維護保養較困難。
空氣軸承(air bearing)徑向剛度低並有衝擊,但高速性能好,一般用於超高速、輕載、精密主軸。空氣軸承主軸也已經能夠在18.8kW的功率下,達到10000~22000r/min的轉速,在9.1kW的功率下達到30000-55000r/min的轉速。
角接觸球軸承(angular contact ball bearing)在DN為2.0 X 106以下的高速主軸單元中應用,無論是速度極限、承載能力、剛度、精度等各方麵均能很好地滿足要求,其標準化程度高,價格低廉。影響角接觸球軸承高速性能的主要原因是高速下作用在滾珠上的離心力和陀螺力矩增大。離心力增大會增加滾珠與滾道間的摩擦,而陀螺力矩增大則會使滾珠與滾道問產生滑動摩擦,使軸承摩擦發熱加劇,因而降低軸承的壽命。為了提高軸承的高速性能,還可通過合理潤滑、采用角接觸陶怪球軸承、合理的預緊力控製、對軸承滾道進行塗層處理等方法來提高性能。由於氮化矽(Si3Nρ陶資材料的密度隻有軸承鋼的40%,熱脹係數隻有軸承鋼的25%,彈性模量是軸承鋼的1.5倍,硬度為軸承鋼的2.3倍,並且耐高溫、不導電、不導磁、導熱率低。因此,用Si3N.陶瓷作為該珠材料的小直徑滾珠軸承,與同規格同一精度等級的鋼質滾珠軸承相比,其速度可提高60%,溫升可降低35% ~60%,壽命可提高3-6倍,可不用潤滑或用泊脂潤滑。采用這種軸承的主軸,功率可達80kW,轉速高達150000r/min,目前國外絕大多數高速機床主軸均采用這種軸承.


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