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FAG超精密軸承布置設(shè)計和應(yīng)用實(shí)例之預(yù)緊、剛度
FAG超精密軸承布置設(shè)計和應(yīng)用實(shí)例之預(yù)緊、剛度
http://m.setsjjx.com 2018-01-31 編輯:青島瑞精機(jī)電設(shè)備有限公司
在實(shí)際應(yīng)用中,大量不同類型的主軸軸承得到采用。FAG主軸軸承類型和布置的選擇取決于應(yīng)用的特性:比如車削、銑削、磨削等。然而,運(yùn)轉(zhuǎn)工況和經(jīng)濟(jì)性在最終的選型和技術(shù)要求方面同樣起著決定性的作用。為了達(dá)到高精度要求(P4或更高),軸承一般必須在已經(jīng)預(yù)緊或至少零游隙的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。在最高速度下出現(xiàn)的溫升要盡可能低(轉(zhuǎn)速指數(shù),在脂潤滑下最高可達(dá)n~dm = 2~106 mm/min.,油潤滑下可達(dá)3,1~106 mm/min.)。以上要求可以通過采用超精密軸承和相應(yīng)精密的配合部件來實(shí)現(xiàn)。以下信息在應(yīng)用中可以幫助選擇最合適的軸承和軸承布置,包括以下幾個方面:• 預(yù)緊• 剛度• 接觸角• 滾動體尺寸和材料• 軸承間距• 密封• 軸承設(shè)計的步驟• 軸承布置比較• 軸承樣品。
預(yù)緊:剛性預(yù)緊軸承對軸與軸承座間的溫差變化很敏感,尤其當(dāng)軸承間距較小時。如果浮動軸承在軸向上浮動失效,軸承組內(nèi)的預(yù)緊力會極大地增加,甚至?xí)耆S承內(nèi)部游隙;還會產(chǎn)生徑向應(yīng)力,尤其是對于接觸角為15°的主軸軸承。這些現(xiàn)象會發(fā)生在圓柱滾子軸承和滑動配合的主軸軸承組內(nèi)。相比較,如果采用彈性預(yù)載,選擇接觸角為25°的主軸軸承且較大軸承間距的軸承組對溫差變化沒有那么敏感。通常,陶瓷球軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度更低,在剛性預(yù)載系統(tǒng)中溫升ΔT比鋼球軸承小。速度減小系數(shù) (見表2)用于采用剛性預(yù)載軸承。在彈性預(yù)載中(通過彈簧或液壓),由于熱敏感性變小,軸承轉(zhuǎn)速可達(dá)到軸承參數(shù)表中的數(shù)值。預(yù)緊力至少要達(dá)到中等預(yù)載軸承(帶后綴M)的預(yù)緊力數(shù)值(見軸承參數(shù)表)。
剛度:軸承系統(tǒng)的剛度受軸的直徑、軸承數(shù)量、軸承尺寸、預(yù)緊力和接觸角的大小的影響。盡管15°接觸角軸承的徑向剛度比25°接觸角軸承高10%,但它的軸向剛度要低45%。如果考慮整個主軸軸承和懸臂的系統(tǒng),由于25°接觸角軸承布置的支撐跨距比15°接觸角軸承的大,所以前者徑向剛度好于后者。由于安裝的影響,剛性預(yù)載軸承安裝后的剛性比樣本中的數(shù)據(jù)高。在運(yùn)轉(zhuǎn)中,由于高速離心力與軸和內(nèi)圈的熱膨脹導(dǎo)致軸承套圈膨脹從而使剛性增大。
預(yù)緊:剛性預(yù)緊軸承對軸與軸承座間的溫差變化很敏感,尤其當(dāng)軸承間距較小時。如果浮動軸承在軸向上浮動失效,軸承組內(nèi)的預(yù)緊力會極大地增加,甚至?xí)耆S承內(nèi)部游隙;還會產(chǎn)生徑向應(yīng)力,尤其是對于接觸角為15°的主軸軸承。這些現(xiàn)象會發(fā)生在圓柱滾子軸承和滑動配合的主軸軸承組內(nèi)。相比較,如果采用彈性預(yù)載,選擇接觸角為25°的主軸軸承且較大軸承間距的軸承組對溫差變化沒有那么敏感。通常,陶瓷球軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度更低,在剛性預(yù)載系統(tǒng)中溫升ΔT比鋼球軸承小。速度減小系數(shù) (見表2)用于采用剛性預(yù)載軸承。在彈性預(yù)載中(通過彈簧或液壓),由于熱敏感性變小,軸承轉(zhuǎn)速可達(dá)到軸承參數(shù)表中的數(shù)值。預(yù)緊力至少要達(dá)到中等預(yù)載軸承(帶后綴M)的預(yù)緊力數(shù)值(見軸承參數(shù)表)。
剛度:軸承系統(tǒng)的剛度受軸的直徑、軸承數(shù)量、軸承尺寸、預(yù)緊力和接觸角的大小的影響。盡管15°接觸角軸承的徑向剛度比25°接觸角軸承高10%,但它的軸向剛度要低45%。如果考慮整個主軸軸承和懸臂的系統(tǒng),由于25°接觸角軸承布置的支撐跨距比15°接觸角軸承的大,所以前者徑向剛度好于后者。由于安裝的影響,剛性預(yù)載軸承安裝后的剛性比樣本中的數(shù)據(jù)高。在運(yùn)轉(zhuǎn)中,由于高速離心力與軸和內(nèi)圈的熱膨脹導(dǎo)致軸承套圈膨脹從而使剛性增大。
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