电主轴轴承的结构设计
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- 电主轴轴承的结构设计电主轴由于采用内置式交流高频电动机直接驱动,
其电动机转子与主轴是一体的,无中间传动环节,使其具
有运动部件质量小、运动惯性小、高运动速度和高加速度
等特点,已大量应用于并联运动机床及高速切削机床中。
电主轴是高速机床的“心脏”部件,是一个复杂的系
统。电主轴的设计,通常要针对一定的主轴性能要求,包
括回转精度、动平衡精度、转速、变速范围、套筒温升、噪
声、刚度、振动速度和使用寿命值等,其设计包括多方面
的内容,本文主要从轴承设计的几个侧重点进行介绍。
1轴承的选择
电主轴的轴承应满足高速运动的要求,具有较高的
回转精度和较低的温升,同时具有尽可能高的轴向和径
向精度、足够的承载能力等。目前在高速主轴单元采用较
多的支承轴承主要有:陶瓷轴承,动静压轴承和磁浮轴承。
1.1轴承型式的确定
(1)陶瓷轴承:由于滚珠轴承在运转过程中,滚珠既有
自转又有公转,会产生离心力和陀螺力矩。计算公式如下:
离心力Fc=
12
D3
bdm
2
m (1)
式中:ρ-滚珠材料的密度,kg/m3;Db-滚珠的直径,m;dm-滚珠轴承的节圆直径,m;ωn-滚珠的公转角速度,rad/s。
陀螺力矩Mg=Jm bsinβ (2)
式中:J-滚珠的转动惯量,kg...
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