机床主轴用高速圆锥滚子轴承.pdf

维普资讯
学兔兔
· 36· 轴承技术 2008年第 1期
机床主轴用高速圆锥滚子轴承
(日本)森正继 Masatsugu Moil
高刚性圆锥滚子轴承用于机床主轴,难点用的越来越少。于是,NTN开发了新的圆锥滚
在于圆锥滚子轴承的高速旋转性差,为:克服这子轴承,提高了圆锥滚子轴承的高速旋转性,结
个难点设计出了新轴承结构及空气油雾润滑结合原有的高刚性,在两方面都超过了双列圆柱
构。新开发了降低给内外圈滚道给油的I同时充滚子轴承和轴向负荷用角接触球轴承的组合。
分给挡边给油的结构,从而达到轴承内部动力过去也研究过机床主轴用圆锥滚子轴承高
损失极小化和高速化。内径为 100mm的圆锥速化,曾报告与 32020相当的圆锥滚子轴承
滚子轴承的实验结果显示,空气油雾润滑 dmn dmn值达到 125万的例子。但是在这个例子
值达到 125万,超过了过去的实际成绩,取得了中,每分钟强制循环给油 4L以上,作为代替润
成功。滑脂或空气油雾润滑的双列圆柱滚子轴承和轴
1 前言向负荷用角接触球轴承组合,含润滑成本和润
机床主轴一般都要求高速旋转性和高刚滑油系统的轴承系统全部的动力损失成为难
性,这在很大程度上依赖于支撑主轴的轴承性点。本文就有关油雾润滑的圆锥滚子轴承的高
能。作为主轴轴承,除滚动轴承外还有油或者速化进行研究、试制、实验,dmn值达到 125
气体润滑的动压、静压轴承或磁力轴承,但是广万,至今还无先例。
泛采用易维修、成本低以及综合平衡好的滚动 2 高速化的条件
轴承。滚动轴承用于加工中心,就要重视高速滚动轴承高速化,重要的课题是随着旋转
旋转性,在这种情况下,大多在主轴前面排列四速度上升,尽可能控制温度上升。如果温度上
列高速角接触球轴承,即使是定位予压:疗式也升过高,由于热膨胀压力增大,会使温度进一步
能够高速旋转,但是刚性不一定很高。从另一上升。这在通常用于要求高刚性轴承系列的定
方面说,复合机床的旋转主轴等重视刚性,前侧位予压方式上很明显。
轴承大多选择双列圆柱滚子轴承和轴向:负荷用要控制温度上升,就要供给大量的润滑油,
角接触球轴承的组合结构。这种情况下,轴向由于油的粘性,轴承的发热量增大,.为了驱除轴
负荷用角接触球轴承的接触角为 30。以上,在承热量而强制循环给油或喷气润滑,在这里是
高速旋转时容易产生由旋转力矩引起的滑动, 不能采用的。用压缩空气以油雾润滑方式供给
因此高速旋转性能就差了。少量润滑油,使轴承自身的发热量极小化,这才
但是,目前机床都追求进一步提高加工效是达到高速化的要点。
率,也就期望着复合机床的旋转主轴等的高速因此,认为如图 1所示的圆锥滚子轴承发
性和高刚性能进一步提高。在滚动轴承:疗面不热的主要原因,也就是扭矩发生的主要原因。
管径向还是轴向,如果只要刚性极好的轴承,那圆锥滚子的滚子母线和内外圈轨道的延长线在
么圆锥滚子轴承是最合适的。实际上,圆锥滚旋转轴上交于一点,这种结构不会产生因滚子
子轴承由于其高刚性,已经被用于一部:分大型和滚道之间自转而引起的滑动摩擦。另外,滚
车床和通用车床,但是目前机床又要求高速旋子和滚道的接触形态为线接触,不会产生差动
转性,由于圆锥