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企業(yè)動態(tài)
探討高速電主軸軸承主要熱源的解決
更新時間：2020-11-19 點擊次數(shù)：33372次
高速電主軸軸承早前是用于磨削機床加工，逐步發(fā)展到加工中心電主軸及其他各行業(yè)機床主軸。傳統(tǒng)主軸一般是通過傳動帶、齒輪來進行傳動驅(qū)動，而電主軸的驅(qū)動是將異步電機直接裝入主軸內(nèi)部，通過驅(qū)動電源直接驅(qū)動主軸進行工作，以實現(xiàn)機床主軸系統(tǒng)的零傳動，形成“直接傳動主軸”。從而減少中間皮帶或者齒輪機械傳動等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了機械與電機一體的主軸單元。電主軸不但減少了中間環(huán)節(jié)存在的打滑、振動和噪音的因素，也加速了主軸在高速領(lǐng)域的快速發(fā)展，成為滿足高速切削，實現(xiàn)高速加工的理想方案，其高轉(zhuǎn)速、高精度、高剛性、低噪音、低溫升、結(jié)構(gòu)緊湊、易于平衡、安裝方便、傳動效率高等優(yōu)點，使它在超高速切削機床上得到廣泛的應用。
高速電主軸軸承的主要熱源及解決分析：
用于銑鏜類高速加工中心的電主軸運轉(zhuǎn)中的發(fā)熱問題始終是人們關(guān)注的焦點。電主軸的內(nèi)部有兩個主要熱源，一是內(nèi)藏式主電動機，另一個是主軸軸承。與一般的主軸部件不同，電主軸突出的問題之一是內(nèi)藏式高速主電動機的發(fā)熱。由于主電動機旁邊就是主軸軸承，電動機的發(fā)熱會直接降低軸承的工作精度，如果主電動機的散熱問題解決不好，還會影響機床工作的可靠性。
高速電主軸的外循環(huán)油水冷卻系統(tǒng)在主電動機定子的外面加一帶螺旋槽的鋁質(zhì)外套，機床工作時，冷卻油不斷在該螺旋槽中流動，從而把主電動機的熱量及時、迅速地帶走。冷卻油的流量可按主電動機的發(fā)熱量進行計算。
由于電主軸的運轉(zhuǎn)速度高，dm·n值大(dm—主軸前軸頸直徑，mm：n—主軸高轉(zhuǎn)速，r/min)，因此對主軸軸承的動態(tài)、熱態(tài)性能有十分嚴格的要求。除個別超高速電主軸采用磁懸浮軸承或液體動-靜*承以外，目前國內(nèi)外絕大多數(shù)高速電主軸都采用角接觸陶瓷球軸承，其滾球用Si3N4材料制成，直徑比同規(guī)格球軸承小1/3。這種材料具有密度小、硬度高、熱膨脹系數(shù)小、彈性模量大等優(yōu)點，使用這種軸承可使電主軸獲得運轉(zhuǎn)速度高、溫升小、剛度大、壽命長等一系列優(yōu)良特性。雖然這種軸承的價格比同規(guī)格同精度等級的鋼質(zhì)球軸承高2-2.5倍，但其使用壽命要高3-6倍，因此其性價比并不差，容易被機床設(shè)計師接受。
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