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（獨家原創(chuàng )）電主軸的機械設計（全套CAD圖紙）

個(gè)滾動(dòng)軸承的基本額定壽命與軸承的基本額定動(dòng)載荷軸承所受的外加載荷當量動(dòng)載荷等有關(guān)，可依據額定壽命計算公式確定。滾動(dòng)軸承壽命計算中的項重要內容是進(jìn)行當量動(dòng)載荷的計算和軸向力的計算。電主軸軸承靜載荷及極限轉速．靜載荷計算靜載荷是指軸承套圈相對轉速為零時(shí)作用在軸承上的載荷。為了限制滾動(dòng)軸承在靜載荷作用下產(chǎn)生過(guò)大的接觸應力和永久變形，需進(jìn)行靜載荷計算。按額定靜載荷選擇軸承，其基本公式為式中基本額定靜載荷，計算額定靜載荷，當量靜載荷，安全系數。靜止軸承緩慢擺動(dòng)或轉速極低的軸承，安全系數可參考機械設計手冊選取。旋轉軸承的安全系數可參考表。若軸承轉速較低，對運轉精度和摩擦力矩要求不高時(shí)，允許有較大的接觸應力，可取。.時(shí)，接觸應力將增大軸承承受聯(lián)合載荷時(shí)，受載滾動(dòng)體將增加，這都會(huì )增大軸承接觸表面間的摩擦，使潤滑狀態(tài)變壞。此時(shí)，極限轉速值應修正，實(shí)際許用轉速值可按下式計算??式中實(shí)際許用轉速，軸承的極限轉速，載荷系數圖載荷分布系數圖。圖載荷系數關(guān)系.電主軸軸承的組合設計在確定了軸承的類(lèi)型和型號以后，還必須正確的進(jìn)行滾動(dòng)軸承的組合結構設計，才能保證軸承的正常工作。軸承的組合結構設計包括軸系支承端結構軸承與相關(guān)零件的配合軸承的潤滑與密封提高軸承系統的剛度。支承端結構形式為保證滾動(dòng)軸承軸系能正常傳遞軸向力且不發(fā)生竄動(dòng)，在軸上零件定位固定的基礎上，必須合理地設計軸系支點(diǎn)的軸向固定結構。典型的結構形式有三類(lèi)。.兩端單向固定普通工作溫度下的短軸跨距，支點(diǎn)常采用深溝球軸承或角接觸球軸承圓錐磙子軸承兩端單向固定方式，每個(gè)軸承分別承受個(gè)方向的軸向力。為允許軸工作時(shí)有少量熱膨脹，軸承安裝時(shí)應留有的軸向間隙間隙很小，結構圖上不必畫(huà)出，間隙量常用墊片或調整螺釘調節端雙向固定端游動(dòng).兩端游動(dòng)銑床所用電主軸的固定形式為兩端單向固定。軸承的配合軸承與軸或軸承座的配合目的是把內外圈牢固地固定于軸或軸承座上，使之相互不發(fā)生有害的滑動(dòng)。如配合面產(chǎn)生滑動(dòng)，則會(huì )產(chǎn)生不正常的發(fā)熱和磨損，以及因磨損產(chǎn)生粉末進(jìn)入軸承內而引起早期損壞和振動(dòng)等弊病，導致軸承不能充分發(fā)揮其功能。此外，軸承的配合可影響軸承的徑向游隙，徑向游隙不僅關(guān)系到軸承的運轉精度，同時(shí)影響它的壽命。滾動(dòng)軸承是標準組件，所以與相關(guān)零件配合時(shí)其內孔和外徑分別是基準孔和基準軸，在配合中不必標注。決定配合時(shí)最主要的問(wèn)題是軸承內外圈所承受的載荷狀態(tài)。般來(lái)說(shuō)，尺寸大載荷大振動(dòng)大轉速高或工作溫度高等情況下應選緊些的配合，而經(jīng)常拆卸或游動(dòng)套圈則采用較松的配合。軸承座的剛度與同軸度軸和軸承座必須有足夠的剛度，以免因過(guò)大的變形使滾動(dòng)體受力不均。因此軸承座孔壁應有足夠的厚度，并設置加強筋以增加剛度。此外，軸承座的懸臂應盡可能縮短。兩軸承孔必須保證同軸度，以免軸承內外圈軸線(xiàn)傾斜過(guò)大。為此，兩端軸承尺寸應力求相同，以便次鏜孔，可以減小其同軸度的誤差。當同軸上裝有不同外徑尺寸的軸承時(shí)，采用套杯結構來(lái)安裝尺寸小的軸承，使軸承孔能次鏜出。軸承的潤滑滾動(dòng)軸承的潤滑主要是為了降低摩擦阻力和減輕磨損，同時(shí)也有吸振冷卻防銹和密封等作用。合理的潤滑對提高軸承性能，延長(cháng)軸承的使用壽命有重要意義。高速電主軸的潤滑技術(shù)也基本上就是軸承的潤滑技術(shù)，我們在下章將做詳細介紹。第四章電主軸關(guān)鍵技術(shù)高速加工技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注，它不僅可獲得更大的生產(chǎn)率，而且還可獲得很高的加工質(zhì)量，并可降低生產(chǎn)成本，因而被認為是世紀最有發(fā)展前途的先進(jìn)制造技術(shù)之。.電主軸潤滑技術(shù)高速電主軸的潤滑主要指主軸軸承的潤滑，般以脂潤滑和油霧潤滑兩種方式為主．脂潤滑在值較低的電主軸中是較常見(jiàn)的潤滑方式．脂潤滑型高速電主軸結構簡(jiǎn)單，使用方便，無(wú)污染，通用性強，但主軸溫升較高，工作壽命較短．油霧潤滑具有潤滑和冷卻雙重作用，它以壓縮空氣為動(dòng)力，通過(guò)油霧器將油液霧化并混入空氣流中，然后輸送到需要潤滑的地方．當電主軸高速旋轉時(shí)，油霧可在軸承溝道內形成流體動(dòng)力潤滑油膜．油霧潤滑屬持續潤滑，油霧經(jīng)過(guò)油路，源源不斷進(jìn)入軸承，有利于高速電主軸穩定工作．油霧潤滑所需設備簡(jiǎn)單，維修方便，是廣泛使用的種高速電主軸潤滑方式。油氣潤滑技術(shù)是利用壓縮空氣將微量的潤滑油分別連續不斷地精確地供給每套主軸軸承，微小油滴在滾動(dòng)和內外滾道間形成彈性動(dòng)壓油膜，而壓縮空氣則可帶走軸承運轉所產(chǎn)生的部分熱量。實(shí)踐表明在潤滑中供油量過(guò)多或過(guò)少都是有害的，而前兩種潤滑方式均無(wú)法準確地控制供油量多少，不利于主軸軸承轉速和壽命的提高。而新近發(fā)展起來(lái)的油氣潤滑方式則可以精確地控制各個(gè)摩擦點(diǎn)的潤滑油量，可靠性極高。實(shí)踐證明，油氣潤滑是高速大功率電主軸軸承的最理想潤滑方法，但其所需設備復雜，成本高。由于油氣潤滑方式潤滑效果理想，目前已成為國際上最流行的潤滑方式。我們這根銑床所用電主軸選用脂潤滑。.熱源分析及冷卻高速電主軸在將電能轉化為機械能的同時(shí)，也有部分轉化為熱能．所有這些熱能無(wú)法通過(guò)風(fēng)扇和機殼向外擴散，必須加以控制，否則電主軸將因熱量積聚而使主軸的機械效率下降主軸精度喪失破壞電機線(xiàn)圈絕緣層的介電強度，主軸軸承也將受到損壞．電主軸有兩個(gè)主要的內部熱源內置電動(dòng)機的發(fā)熱和主軸軸承的發(fā)熱。如果不加以控制，由此引起的熱變形會(huì )嚴重降低機床的加工精度和軸承使用壽命，從而導致電主軸的使用壽命縮短。.電主軸軸的動(dòng)平衡動(dòng)平衡機原理平衡機是測量旋轉物體轉子不平衡量大小和位置的機器。任何轉子在圍繞其軸線(xiàn)旋轉時(shí)，由于相對于軸線(xiàn)的質(zhì)量分布不均勻而產(chǎn)生離心力。這種不平衡離心力作用在轉子軸承上會(huì )引起振動(dòng)，產(chǎn)生噪