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如何正确的预紧和配置高速加工中的机床主轴轴承

[ 发布日期:2020-12-29 点击:16633 来源:洛阳汇普轴承有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】]

高速机床采用电动机与主轴融合在起的电主轴,是种直接依赖于高速轴承、电动机、精密数控与精密制造等技术的高度机电体化的功能单元,高速加工中的机床主轴轴承由于省去了中间传动环节,其转速般可达到每分钟几万甚至十几万转。

电主轴内部的支承核心——主轴轴承,承受较大的径向和轴向载荷,需具有较高的回转精度和较低的温升,尽可能高的径向和轴向刚度,较长的、保持精度的使用寿命。因此,主轴轴承的性能对电主轴的使用功能为重要。目前在高速主轴单元中采用较多的支承轴承是角接触球轴承。


为了保证主轴单元的刚性、旋转精度,并控制滚动体的公转和自转打滑,降低噪声等,需要对主轴轴承施加定的预紧载荷。

例如,角接触球轴承能承受径向和个方向的轴向载荷,在径向载荷作用下,轴承内部产生个沿轴向方向作用的力,需要有另相对的外力(预载荷)来平衡。合适的预载荷不仅可以消除轴承的轴向游隙,控制滚动体的旋转滑动,还能减小高速旋转时滚动体与内、外圈滚道接触角的变化,以影响整个系统的阻尼性,从而提高轴承刚度和旋转精度;另外,还可以降低振动噪声、控制温升和延长疲劳寿命。但是预载荷过大,会加剧轴承的摩擦,使温升迅速提高,以致造成烧伤,降低使用寿命。

角接触球轴承般采用轴向预紧,又可分为定位预紧和定压预紧。即采用改变轴承结构和采用预紧力补偿原理2种方法来实现预载荷的控制。对于定位预紧,在转速不太高和变速范围比较小的情况下,采用刚性预载荷来施加预载荷;定压预紧则是在转速较高和变速范围比较大的情况下,使用弹性预载荷装置来调整预紧力大小,可减小温度和速度对预载荷的影响。

研究表明,配对轴承存在预载荷值,其值与多种因素有关。因此在确定预载荷时,应综合考虑轴承的组配方式、工作转速、系统刚度及寿命等因素。

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