浙江立式深孔磨床加工設(shè)計(jì)點(diǎn)擊了解更多「多圖」

      轉(zhuǎn)子散熱條件差，又直接安裝在主軸上，設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減小電動(dòng)機(jī)徑向傳熱熱阻，使轉(zhuǎn)子的發(fā)熱量盡可能多地通過(guò)氣隙傳到定子和殼體中去，并由冷卻液帶走。主軸軸承高速下的劇烈摩擦發(fā)熱和高頻電動(dòng)機(jī)發(fā)熱會(huì)使主軸產(chǎn)生熱變形，甚至引起主軸系統(tǒng)失效，大大阻礙了新技術(shù)的發(fā)展。為了提高散熱效果，保證電動(dòng)機(jī)的絕緣安全，高速電主軸采用油一水熱交換循環(huán)冷卻系統(tǒng)如圖3 所示。系統(tǒng)采用連續(xù)、大流量、冷卻油對(duì)定子進(jìn)行循環(huán)冷卻，冷卻油從主軸殼體上的入油口輸入，通過(guò)定子冷卻套上的螺旋槽，與電動(dòng)機(jī)定子進(jìn)行充分的熱交換，將電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的絕大部分熱量轉(zhuǎn)移到油中，從殼體的出油口輸出，然后流經(jīng)逆流式冷卻交換器，與冷卻水進(jìn)行再一次熱交換，將熱油溫度降到接近室溫后，流回油箱，再經(jīng)過(guò)壓力泵增壓輸?shù)饺胗涂冢瑥亩鴮?shí)現(xiàn)循環(huán)冷卻。根據(jù)主軸電動(dòng)機(jī)的要求，冷卻油的入口溫度T 在10 ～ 40 ℃之間，溫升不得超過(guò)10 ℃。

      單列、雙列圓柱滾子軸承在高速性能方面均劣于角接觸球軸承。角接觸軸承是具有接觸角的軸承，可以看出圓錐滾子軸承。接觸角越大軸向剛度越好，但因?yàn)榍蚺c滾道之間的陀螺滑動(dòng)和自旋滑動(dòng)也大，因此發(fā)熱也會(huì)增加。4（ISO1940-1），主軸在高速旋轉(zhuǎn)情況下具有噪音小的優(yōu)點(diǎn)。為了提高速度性能，方法是減小球的大小(或質(zhì)量)改變溝道的曲率系數(shù)，以減小球的離心力，降低高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部載荷，同時(shí)增加球的數(shù)量以提高剛性。作為高速主軸軸承材料，陶瓷(Si3N4)有以下優(yōu)點(diǎn)：高速旋轉(zhuǎn)時(shí)滾動(dòng)體產(chǎn)生的離心力小，重量輕。由于密度比軸承鋼小。旋轉(zhuǎn)力矩可以減小，因此可以降低溫升，提高壽命。良好的導(dǎo)熱性使陶瓷材料的滾動(dòng)體在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不易與金屬產(chǎn)生粘著。熱膨脹小，滾動(dòng)體與內(nèi)圈接觸時(shí)不易發(fā)生預(yù)緊力增加而導(dǎo)致游隙減小。軸承的變形小，由于硬度高、剛性好。主軸的剛性也得到提高。綜上所述，因此，采用陶瓷資料(Si3N4)作為滾動(dòng)體，與軸承鋼滾動(dòng)體相比速度可提高約255%壽命可提高約3倍。

      電主軸的潤(rùn)滑一般采用定時(shí)定量油氣潤(rùn)滑；也可以采用脂潤(rùn)滑，但相應(yīng)的速度要打折扣。所謂定時(shí)，就是每隔一定的時(shí)間間隔注一次油。因此，國(guó)內(nèi)電主軸生產(chǎn)廠家可以充分利用數(shù)控雕銑機(jī)市場(chǎng)迅速發(fā)展的契機(jī)，踴躍參與到電主軸的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)中，這樣既可以為加工中心配套電主軸打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也能為加工中心電主軸的國(guó)產(chǎn)配套準(zhǔn)備好充分的條件。所謂定量，就是通過(guò)一個(gè)叫定量閥的器件，控制每次潤(rùn)滑油的油量。而油氣潤(rùn)滑，指的是潤(rùn)滑油在壓縮空氣的攜帶下，被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要，太少，起不到潤(rùn)滑作用；太多，在軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)因油的阻力而發(fā)熱。

      對(duì)電主軸進(jìn)行十分嚴(yán)格的校動(dòng)平衡，使得動(dòng)平衡精度達(dá)到ISO標(biāo)準(zhǔn)G0.4級(jí)，即在高轉(zhuǎn)速時(shí)，由于殘余動(dòng)不平衡引起振動(dòng)的速度大允許值為0.4mm/s。這種軸承供應(yīng)方便，價(jià)格較低，摩擦系數(shù)小，潤(rùn)滑方便，并能適應(yīng)轉(zhuǎn)速和載荷變動(dòng)幅度較大的工作條件，因而得到廣泛的應(yīng)用。為此，在電主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須嚴(yán)格遵守結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的原則。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子與主軸之間通過(guò)過(guò)盈套筒產(chǎn)生的過(guò)盈配合來(lái)傳遞扭矩，盡量避免采用鍵、螺紋和其他零件連接；在拆卸主軸時(shí)，用高壓泵將高壓油從轉(zhuǎn)子內(nèi)套左端小孔a壓入環(huán)形內(nèi)孔e，過(guò)盈套筒1的內(nèi)徑在高壓油的壓力作用下要脹大，這樣就可以方便地將轉(zhuǎn)子拆下。