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高速精密角接觸球軸承在電主軸中的應用

角接觸球軸承在電主軸中常以高速、 超高速運轉,因而離心力對軸承的運轉狀態影響非常大,靜止狀態時,鋼球與內外圈接觸點分別為A,B.高速運轉時,離心力有使鋼球外移的傾向 , 即A。移到A1 B0移 到 B1,此時,內圈接觸角將增大,外圈接觸角減小,其結果是鋼球質心偏離旋轉軸線,產生陀螺力矩 。鋼球將在滾動的同時有一 定 程度的打滑,滑動產生的摩擦熱不但使軸承的溫升加劇 , 而 且嚴重時導致鋼球表面局部退火, 增加磨損和燒傷程度。為克服離心力的影響,角接觸球軸承在主軸中總是帶預載荷運轉。恰當的預載荷能 夠 使 內 外 圈接觸角在運轉時保持一致 , 不僅能延長軸承壽命,而且能提高軸承及主軸的剛性。

如果預載荷過大,軸承潤滑及散熱條件差,同樣使用條件下軸承壽命短,容易燒傷或卡死 ,且高速性能越差,但軸承及主軸的支承剛性則大大增加 。如果預載荷過小,則主軸整體剛性與承載能力 明顯下降。如果預載荷量值不足以克服主軸工作所承受的軸向力和驅動力對其的影響,主軸在工作中將產生明顯振動,所加工的工件表面將出現明顯振 紋。如果預載荷不足以抑制陀螺力矩 ,主軸軸承運轉 過程中將由于“打滑”而急劇發熱,鋼球表面有明顯“貓眼”狀磨損痕跡 。

一般軸承樣本上都給有輕、中、重三種預載荷值。但在電主軸中應用時,應根據載荷狀況 、潤滑油品和冷卻方式來綜合考慮。選擇原則是預載荷盡量接近實際應用所需,并考慮外來載荷對預載荷 的影 響。

電主軸的合理支承為兩組軸承組,考慮裝配工藝性,前軸承組為固定端 。對單套和串聯使用軸承組來說,彈簧組通過前推和后拉兩種方式施加預載荷。對并聯軸承,如果不是萬能配對(采用等高墊).則預載荷要通過內外墊的高度差來調整在選用主軸支承時,串聯式(DT)用于單一方向軸向力較大的場合, DB并聯式由于可承受雙向載 荷 , 用于軸向定位準確的場合,如磨削軸承套圈的溝道用主軸。 D F并聯式可用于多點支承或軸承前后座孔同心不易保證情況下。

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