单向轴承在电主轴中的应用

原标题：单向轴承在电主轴中的应用

来源：中华轴承网

电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。选择高品质电主轴认准钛浩，专业品质保障！因为专业，所以卓越！电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置。而电主轴本身就是直接将空心的电动机转子装在主轴上，定子通过冷却套固定在主轴箱体孔内，形成一个完整的主轴单元，通电后转子直接带动主轴运转。

电主轴所融合的技术： 高速轴承技术：电主轴通常采用复合陶瓷轴承，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几倍；有时也采用电磁悬浮轴承或静压轴承，内外圈不接触，理论上寿命无限。

高速电机技术：电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物，电动机的转子即为主轴的旋转部分，理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡；

润滑：电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑；也可以采用脂润滑，但相应的速度要打折扣。所谓定时，就是每隔一定的时间间隔注一次油。所谓定量，就是通过一个叫定量阀的器件，精确地控制每次润滑油的油量。而油气润滑，指的是润滑油在压缩空气的携带下，被吹入陶瓷轴承。油量控制很重要，太少，起不到润滑作用；太多，在轴承高速旋转时会因油的阻力而发热。

冷却装置：为了尽快给高速运行的电主轴散热，通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂，冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。

单向轴承在电主轴中常以高速、超高速运转，因而离心力对轴承的运转状态影响非常大，静止状态时，钢球与内外圈接触点分别为A，B。高速运转时，离心力有使钢球外移的倾向 ， 即A移到A1、B0移到B1，此时，内圈接触角将增大，外圈接触角减小，其结果是钢球质心偏离旋转轴线，产生陀螺力矩。

钢球将在滚动的同时有一定度的打滑，滑动产生的摩擦热不但使轴承的温升加剧 ，而且严重时导致钢球表面局部退火，增加磨损和烧伤程度。为克服离心力的影响，单向轴承在主轴中总是带预载荷运转。恰当的预载荷能够使内外圈接触角在运转时保持一致，不仅能延长轴承寿命，而且能提高轴承及主轴的刚性。

如果预载荷过大，轴承润滑及散热条件差，同样使用条件下轴承寿命短，容易烧伤或卡死，且高速性能越差，但轴承及主轴的支承刚性则大大增加 。如果预载荷过小，则主轴整体刚性与承载能力明显下降。

如果预载荷量值不足以克服主轴工作所承受的轴向力和驱动力对其的影响，主轴在工作中将产生明显振动，所加工的工件表面将出现明显振纹。如果预载荷不足以抑制陀螺力矩 ，主轴轴承运转 过程中将由于“打滑”而急剧发热，钢球表面有明显磨损痕迹。