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电主轴用高速轴承技术及其发热分析

⑧；嘲２００７机械工程全国博士生学术论坛２００７年８月

电主轴用高速轴承技术及其发热分析

马丙辉，卢泽生

（哈尔滨工业大学机电学院，哈尔滨１５０００１）

摘要：高速加工需要高转速的机床，电主轴作为机床高速化的发展方向，在高速加工中得到越来越广泛的应

用。高速轴承技术是电主轴的关键技术，其技术水平决定了电主轴的转速及承载能力。同时，轴承的摩擦功率产生

的热量，使得电主轴温度升高，产生一定热应力和热变形，影响加工精度。因此，有必要对轴承的摩擦功率进行深

入研究。文中研究了电主轴中几种常见的轴承支撑技术，从理论和实际应用上分析了其摩擦功率大小，可以为电主

轴的轴承设计提供依据。

关键词：电主轴；高速轴承技术；电机功率损耗；轴承摩擦功率

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１引言

以高切削速度、高进给速度和高加工精度为特征的高速加工，是继数控加工技术之后，制造技术产生作者简介：马丙辉（１９７９ｍ５），男，安徽阜阳，哈尔滨工业大学机械制造及其自动化专业，在读博士研究生。

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电主轴用高速轴承技术及其发热分析

⑧；嘲

心转速可达ｌ６０００ｒ／ｒｎｉｎ。２００７机械工程全国博士生学术论坛２００７年８月的又一次革命性飞跃的先进技术，与精密加工、高能束加工和柔性自动化加工一起被称为当代四大先进制造技术。高速加工技术的发展，促使了机床的一个发展方向——机床高速化。目前，某些国外厂商的三轴、五轴高速加工中心可以达到３００００～６００００ｒ／ｍｉｎ的转速，我国沈阳第一机床厂生产的Ｂｗ６０Ｈｓ高速加工中

随着变频调速和电机矢量控制技术的迅速发展和日趋完善，高速数控机床主传动系统的机械结构得到极大的简化，基本上取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链长度缩短为零，实现机床的“零传动”，这种主轴电动机和机床主轴合为一体的传动结构形式，称之为主轴单元，即为电主轴（Ｍｏｔｏｒｉｚｅｄｓｐｉｎｄｌｅ）ｌ“。

电主轴由内装式电机直接驱动，省去了皮带、齿轮、联轴节等中间变速和传动装置，具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小以及相应快的优点，并且可以实现较高的转速范围和无极调速。电主轴是机床主轴与电机主轴融合为一体的新技术产品，它融合技术主要有：变频调速技术、高速轴承技术、冷却装置、润滑装置和关键制造装配技术，其中高速轴承技术是电主轴中的关键的技术，因 …… 此处隐藏：9106字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……