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机床主轴三联角接触球轴承预紧力的研究
预 紧力
角接触 球轴 承
引
言
机 床 主 轴 前 支 承 目前 多采 用 三 联 角接触 球
轴 承 的 结构 (图 1 ) 广泛 地 用 于 数 控 车 床 车 轻
、
。
这种 结构 性 能 优 越
。
,
已
}/
刁\ l 习
/
翻
、
加 工 中 心 以 及各 种高速
三联 角接 触 球 轴 承 分
,
!
小
\
1
戮 戮巍
, ,
预紧 力的 测 盘
2
但 当 预 紧 力达 到 一 定 值时 再
,
进一 步提高 预 紧
,
温 升 将 陡 增 寿 命 也 将下降
,
O
,
,
预 紧 力 的 测 量 原理如 图
A
,
所示
1
,
。
拧 紧螺 母
,
经 力传 感器
B
和套
c
压轴 承
内圈
不 同 精 度 的 机 床 其 主 轴轴 承 的 温升限 制 也 不
测 量 在 不 同 预 紧 力 下主 轴 前端 的 径 向位移 主轴 每 转 过 9 0
0 6 是 必
m m
。
四
3
、
温 升 实验
测量 一 次
,
取 其平 均 值
:
。
图
1
.
实验 取 值
,
轴 承 的 主 轴 组 件 预 紧 力 与 径 向位
。
预 紧力 的 上 限 取 中预 紧 左 右
必8 0 和 必1 0 0 m
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。
1
月2 8 日 通 过 机 电部 组 织 的 鉴 定
。
时
,
传 感 器 的 指示 值 就是 轴 承
内 圈与轴 颈 l f o ’
《
.
38
机
床》
的 最 大 静 摩擦 力 已 扣 除了 摩 擦力
。
最 大 静摩擦 力主 要 决 定于 内
。
所提高 都较 小
,
响 应 的 幅 值有升有 降
,
但是两 者变 化
。
圈 与 轴颈 间 的 配 合
。
本 文以 后 所 说 的预 紧力均
。
还 是 因 为 模 拟 主 轴 的振 型 属于 一 次 弯
因此 可 以 认
,
曲
、
,
主 轴 系统 是 主 轴 本 身 的 缘 故
为
:
对 于动态 特 性
预 紧 力 不 是 主 要 的影 响 因
二
静 刚 度 实验
,
素
。。
。
在主 轴 前 端 施 加 一 个 固 定的径 向 力 凡
19 8 2 年第 2 期
量
。
温
3
.
。
若 室温 不是2 0 ℃
T
Z
n
,
则 按 下 式 〔” 校 正
9 (t
t
O
实验 结 果
m m
”
二T
,
一
0
.
一
2 0)
0 6 上 表是 必轴承 的 温 升 实验 据,。式中
T T
:
一
室温 为
C
时 测 得 的 轴承 温 度
温为 2 0
O
表
中温 升为 室温 2 0 C 时
一 …} 一 l{
一
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’
1 0 0 0 1 只n o 2 0 0 0
l
1穷
紧力 下 的 共 振 频 率
在主 轴 前 端
ZOm m
、
、
动 态 响应 和 振 型
。
激 振点
必6 。
、
8
百1
只
9
1 5 Om m
处
,
拾 振 点距 激 振 点
.
,
激 振 力 的 幅 值 固 定为 5 1 5
N
。
气
砂8 0 必1 0 Om m 轴承 主 轴 组 件 的 动 态性 能 实 : , 验结 果 表 明 随 着 预 紧力 的 增大 共 振 频 率有
靡 导麟粼 欧
20 断 5 \】
.
毋 哪
必 加m
m
轴 承 主 轴组 件 等 温 曲 线
50 功
、
100 必 1 1om 必
、
m
,
可 用 插 值法 求 得
m 川
。
。
例
m i n
,
:
5 轴 承 直 径为 7
,
r 转 速 为 s o O0 /
数 控机 床
求 预 紧力 必s o m m
0
0
o 2 丝
解
:
数 控机 床 为 精 密 级
ea r e
。
主轴 组件 的 静 刚 度
A
动 态 特 性 和 不 同转 速 下 的 温 升 之 间 的 关 系
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150 0 80
一 一
N
故 可 用插 值
币
—
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一 黔
轴承 的 预 紧 力 为
600 60
x
:
600 十
m m
轴 承 主 轴 组 件 等 温 曲线
(80
一
75)
二825
一
‘
(
N
)
,
由哈 尔滨 轴承 J 标准 得知
、
功7 5
N
。
m m
轴 承轻 预
。
人
、
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0 和 功1 1 0
轴承 的 等温 曲 线
2 勺 一 深 只 兴
卞 嚣
匕又
五
44 2 3。
0
、
成 果 的 应用 及 举 例
、
器
心 ( ) 引 加
口 e ‘ n
180
、、
4 3
。
本 研究 给 出 了 轴 承 允许 温 升 预 紧 力三 者 的 关 系
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1
5
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主 题词
机床 主 轴
故 价 0 6
刚 度 不再 明 显 提高
。
一 组 测 试数 据
、
实 验转速 L 限 取 三 联 角接 触 球
_
却 明 显 发热
10 m m 功
m m
轴 承 主 轴 组 件的 预
实验 证 明 必 0 8
,
轴承 的极 限 转 速
2
.
,
下 限 取 该 转速 的 1 / 4 左 右
1
。
紧力 的 上 限 值 定 为 12 。。N
必6 。
、
,
5 ~ 允许 温 升 1
上 城 览
图
7 1 0o 砂
0 2
举
转速
3 00 0 (r/m
吐 准
0 4
0 ℃ 2
知
,
。
由
轴 承 的 等 温 曲线 可
/m
i
n
、
这 两种 轴
m m
r 承 在s 0 0 0
允 许 温 升2 0
。
0
0
今脚
:
时 的 预紧 力 分 别 为 1 5 0 。和 6 0
法 求得 必7 5
丁
铣
、
锁 类 机 床主 轴
、
中
、
重 三种 不 同 的 预 紧 力
。
如 何 选择
1
,
目
:
前 只 有 一些 定 性 的 说 明