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电主轴的预紧方式和相关机构
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为了提高电主轴轴承刚度,抑制振动及高速回转时滚珠公转和自转的滑动,提高轴的回转精度等,需要对在电主轴上使用的滚动轴承进行预紧,而涉及到的预紧方式主要有恒位置预紧和恒力预紧。

 

电主轴的恒位置预紧是将轴承内外圈在轴向固定,以初始预紧量确定其相对位置,运转过程中预紧量不能自动调节。随着转速的提高,轴承滚子发热膨胀、内外圈温差增大、滚子受离心力及轴承座的变形等因素影响,使轴承预紧力急剧增加,这是超高速电主轴轴承破坏的主要原因。

 

而恒力预紧是一种利用弹簧或者液压系统对轴承实现预紧的方式。在高速运转中,弹簧或者液压系统能吸收引起轴承预紧力增加的过盈量,以保持轴承预紧力不变,这对超高速电主轴特别有利。

 

但在低速重切削条件下,由于预紧结构的变形会影响主轴的刚性,所以恒力预紧一般用在超高速、载荷较轻的磨床主轴或者轻型超高速切削机床主轴上。在超高速加工中心主轴单元中,为了克服上述两种预紧方式的缺点,使主轴单元既能适应低速重载加工,又能适应超高速运转,开发出进行预紧力切换的预紧机构。

 

在低速重切削时,轴承在恒位置预紧下工作;当高速轻切削时,系统可自动切换成恒力预紧方式,以防止预紧力增大,使轴承的高速性能得到发挥。


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