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斗山机床高速精密铀承

发布者:新迈特机械  发布时间:2016/10/11 9:24:40

高速精密轴承的性能好坏将直接影响主轴单元的工作性能,是决定主轴寿命和负荷容的关键部件.随着速度的提高,轴承的温度升高,振动和噪声增大,寿命减少。因此,提高主轴转速的前提是需要性能优异的高速主轴轴承。
(1)高速主轴轴承种类
高速斗山机床的主轴设计采用了先进的主轴轴承和润滑、散热等新技术。高速主轴支承用的高速轴承有接触式和非接触式轴承两大类。接触式轴承由于存在金属摩擦,因此摩擦因数大,允许最高转速低。保持接触式轴承长期高速运转的技术措施是预加载荷的自动补偿和良好润滑。实施预加载荷自动补偿的方法之一是采用液压补偿系统,通过检测高速主轴运动特性的变化可确定预加载荷的大小,并通过后轴承的轴向移动保持预加载荷的最佳值。目前用于支承高速主轴的接触式轴承有精密角接触球轴承。非接触式的流体轴承,其摩擦仅与流体本身的摩擦因数有关。由于流体的摩擦因数很小,因而可达到最高的允许转速。目前用于支承高速主轴的非接触轴承有空气轴承、液体动静压轴承和磁悬浮轴承。
磁悬浮轴承(active magnetic bearing, AMB)是一种利用电磁力将主轴无机械接触地悬浮起来的新型智能化轴承,其高速性能好、精度高、易实现实时诊断和在钱监控,转速可达45000r/min,功率达20kW,可进行电子控制,回转精度高达0.2μm,是超高速电主轴理想的支承元件.但其价格较高,控制系统复杂,制造成本高,发热问题难以解决,因而还无法在高速主轴单元上推广应用。
液体动静压轴承采用流体动、静力相结合的办法,使主轴在汹膜支撑中旋转,具有径向和轴向跳动小、刚性好、阻尼特性好、寿命长的优点。功率达37.5kW,转速可达20000r/mm,主要用在低速重载场合。但其元通用性,维护保养较困难。
空气轴承(air bearing)径向刚度低并有冲击,但高速性能好,一般用于超高速、轻载、精密主轴。空气轴承主轴也已经能够在18.8kW的功率下,达到10000~22000r/min的转速,在9.1kW的功率下达到30000-55000r/min的转速。
角接触球轴承(angular contact ball bearing)在DN为2.0 X 106以下的高速主轴单元中应用,无论是速度极限、承载能力、刚度、精度等各方面均能很好地满足要求,其标准化程度高,价格低廉。影响角接触球轴承高速性能的主要原因是高速下作用在滚珠上的离心力和陀螺力矩增大。离心力增大会增加滚珠与滚道间的摩擦,而陀螺力矩增大则会使滚珠与滚道问产生滑动摩擦,使轴承摩擦发热加剧,因而降低轴承的寿命。为了提高轴承的高速性能,还可通过合理润滑、采用角接触陶怪球轴承、合理的预紧力控制、对轴承滚道进行涂层处理等方法来提高性能。由于氮化硅(Si3Nρ陶资材料的密度只有轴承钢的40%,热胀系数只有轴承钢的25%,弹性模量是轴承钢的1.5倍,硬度为轴承钢的2.3倍,并且耐高温、不导电、不导磁、导热率低。因此,用Si3N.陶瓷作为该珠材料的小直径滚珠轴承,与同规格同一精度等级的钢质滚珠轴承相比,其速度可提高60%,温升可降低35% ~60%,寿命可提高3-6倍,可不用润滑或用泊脂润滑。采用这种轴承的主轴,功率可达80kW,转速高达150000r/min,目前国外绝大多数高速机床主轴均采用这种轴承.


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