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                        企業動態

                        探討高速電主軸軸承主要熱源的解決

                        發布時間:2020-11-16   點擊次數:455次
                           高速電主軸軸承早前是用于磨削機床加工,逐步發展到加工中心電主軸及其他各行業機床主軸。傳統主軸一般是通過傳動帶、齒輪來進行傳動驅動,而電主軸的驅動是將異步電機直接裝入主軸內部,通過驅動電源直接驅動主軸進行工作,以實現機床主軸系統的零傳動,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節,實現了機械與電機一體的主軸單元。電主軸不但減少了中間環節存在的打滑、振動和噪音的因素,也加速了主軸在高速領域的快速發展,成為滿足高速切削,實現高速加工的理想方案,其高轉速、高精度、高剛性、低噪音、低溫升、結構緊湊、易于平衡、安裝方便、傳動效率高等優點,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中的發熱問題始終是人們關注的焦點。電主軸的內部有兩個主要熱源,一是內藏式主電動機,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藏式高速主電動機的發熱。由于主電動機旁邊就是主軸軸承,電動機的發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油水冷卻系統在主電動機定子的外面加一帶螺旋槽的鋁質外套,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熱量進行計算。
                          由于電主軸的運轉速度高,dm·n值大(dm—主軸前軸頸直徑,mm:n—主軸高轉速,r/min),因此對主軸軸承的動態、熱態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-靜壓軸承以外,目前國內外絕大多數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,直徑比同規格球軸承小1/3。這種材料具有密度小、硬度高、熱膨脹系數小、彈性模量大等優點,使用這種軸承可使電主軸獲得運轉速度高、溫升小、剛度大、壽命長等一系列優良特性。雖然這種軸承的價格比同規格同精度等級的鋼質球軸承高2-2.5倍,但其使用壽命要高3-6倍,因此其性價比并不差,容易被機床設計師接受。

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