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超高轉(zhuǎn)速條件下主軸軸承內(nèi)部的潤滑特性,是制約電主軸所能夠達到的高轉(zhuǎn)速和影響其動態(tài)穩(wěn)定性的主要因素之一。在油氣潤滑條件下,利用超高轉(zhuǎn)速電主軸結(jié)構(gòu),通過改變供油量、轉(zhuǎn)速、軸向預(yù)載荷等狀態(tài)參數(shù),測試反映主軸軸承潤滑性能的油膜電阻和軸承部位的溫度,對軸承內(nèi)部的潤滑狀態(tài)性能進行試驗研究。
結(jié)果表明,轉(zhuǎn)速和供油量是影響軸承內(nèi)部潤滑油膜電阻和軸承溫升的主要因素,對應(yīng)于某一轉(zhuǎn)速等特定工況,總存在一個佳供油量,使軸承能夠處于佳潤滑狀態(tài);在超高轉(zhuǎn)速條件下,軸承內(nèi)部會出現(xiàn)嚴重的"乏油"現(xiàn)象,易導(dǎo)致潤滑性能變差、軸承工況條件惡化等。
高速電主軸的動平衡技術(shù)是電主軸動態(tài)性能的關(guān)鍵之所在,精密高速電主軸運行狀態(tài)下的振動、噪音(機械噪音)、軸承的精度壽命等均與動平衡精度的高低有直接的關(guān)系。
通常,在電主軸初始設(shè)計階段,要先對軸系轉(zhuǎn)動部件進行振型分析,用計算機CAD的辦法,結(jié)合大量的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和軸承等相關(guān)轉(zhuǎn)動部件的初始參數(shù),把所有轉(zhuǎn)動部件(包括轉(zhuǎn)軸、軸承、前后軸承壓緊螺母、旋轉(zhuǎn)接頭、拉桿、刀具等等)以質(zhì)量塊的方式進行分割,疊加入計算程序,根據(jù)實際工況主軸所受的的軸向力或者徑向力方向和大小,把主軸受力情況同樣要疊加入計算程序,這樣,經(jīng)過計算機計算可以得出一個轉(zhuǎn)軸的振型結(jié)果,這個結(jié)果包括軸承精度壽命、靜剛度、動剛度等等,可以對高速電主軸的設(shè)計給出重要的參考,這個過程要在設(shè)計任務(wù)的開始完成。
絲杠軸承選型時應(yīng)考慮的因素
絲杠軸承選型時應(yīng)考慮的因素
1、根據(jù)負載確定直徑:根據(jù)負載能力確定絲杠軸承的直徑,絲杠軸承有負載(推力)參數(shù)一般標示的為動負荷和靜負荷,看動負載即可選擇絲杠軸承的公稱直徑。
2、根據(jù)速度確定導(dǎo)程:電機確定后就知道輸出轉(zhuǎn)速,那么選型時應(yīng)考慮直線速度的上限,把電機轉(zhuǎn)速與絲杠軸承導(dǎo)程相乘的積就是直線速度,當(dāng)直線速度大于設(shè)備需求就可以選用。
3、按需定長短:根據(jù)實際需要確定絲杠軸承的長度,總長=工作行程 螺母長度 安全余量 安裝長度 連接長度 余量。如果增加了防護,比如護套,需要把護套的伸縮比值(一般是1:8,即護套的伸長量上限除以8)考慮進去。
4、軸承精度:一般機械選C7以下即可,數(shù)控機床類選C5的比較多(對應(yīng)國內(nèi)標準一般是P5~P4和P4~P3級,具體參看樣本)。
5、螺母形式:鋼絲軸承的螺母形式結(jié)構(gòu)很多,結(jié)構(gòu)尺寸略有不同,選擇常用結(jié)構(gòu)更方便維修更換配件。
6、按預(yù)算選擇:和滾珠絲杠軸承配套的導(dǎo)向件選擇滾珠直線導(dǎo)軌,當(dāng)然直線軸和直線軸承的搭配是相對經(jīng)濟的選擇。
7、安裝方式選擇:絲杠軸承工作時主要受軸向力,徑向受力要盡力避免,所以在選型時應(yīng)選7000或3000系列的,也可以自己設(shè)計或買現(xiàn)成的。
8、交付日期:絲杠軸承很多情況下不接受或不生產(chǎn)小額訂單,所以在選定好型號和準備做配件的時候應(yīng)關(guān)注廠家的生產(chǎn)能力以及交付日期,避免工期延誤耽誤使用。