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          雕刻機用電主軸軸承的選型方法

          發布時間:2018/01/16 機床資訊 標簽:昆山主軸維修瀏覽次數:649

          一、前言

          用計算機控制的雕刻機越來越普及,它廣泛用于建筑行業門窗雕刻,機械行業的重厚模具雕刻,塑料行業的模具雕刻以及手機玻璃面板的雕銑和磨削。過去這種雕刻機以進口為主,現在國產雕刻機也有長足的進步和發展。因此,雕刻機所用電主軸的生產也逐步國產化。但是,由于我國的雕刻機主軸原型大都由國外引進,它原來使用的高速軸承也是國外一些著名軸承生產企業提供的.在國產化的過程中,由于主軸生產企業對軸承選用不是很精通,往往出現誤選誤用,給終端用戶造成不必要的麻煩,為此,有必要將目前雕刻機用電主軸軸承最容易出現的誤選問題從理論上分析誤選軸承給用戶帶來的惡果。

          二、軸承選型的誤區:該用普通高速型選用了超高速型軸承

          高速軸系中的軸承,大多采用角接觸球軸承,這類軸承同一外形尺寸(即內外徑,寬度),內部結構有很多種,如分普通角接觸球軸承,高速角接觸球軸承和超高速角接觸球軸承,其中最大差別就是滾動體(球)的大小,普通角接觸球軸承的球徑最大,高速角接觸球軸承的球徑中等,超高速角接觸球軸承的球徑最小,其極限轉速遞增,動負荷量(Cr)遞減,除此以外,滾動體材料又可分為軸承鋼鋼球和陶瓷球兩大類,保持架材料分為金屬保持架和工程塑料保持架等。還有接觸角也分為15度,25度,30度,40度,60度等,為了得到不同的剛度,組配軸承的預緊力又分輕,中,重??傊?,角接觸球軸承的選型要比其它的通用軸承復雜的多。目前雕刻機電主軸軸承選型當中有極限轉速,動負荷容量,接觸角,預緊力等的選擇。但最主要的誤選是極限轉速和動負荷容量選擇時不能擺正兩者的關系,出現的問題是極限轉速有余而動負荷容量不足,造成使用壽命縮短。更確切地說就是應該選用普通高速70系列而選用了H70系列。

          三、選型錯誤造成壽命紛亂的理論分析

          目前雕刻機電主軸轉速以24000轉/分和18000轉/分居多,我們以24000轉/分主軸為代表將H7004~H7008及7004~7008作個對比。

          所有型號在DT配對方式下工作,工作轉速均可達到24000轉/分,但是,普通高速型球徑要比超高速型軸承球徑大得多,相應的動負荷容量它也大得多,那么在同等工作條件下肯定使用壽命要長。

          四、使用壽命計算

          現在以7008C/HQ1和H7008C/HQ1為例計算其使用壽命。

          設定徑向切削力Fr=1220N,軸向負荷為預緊力Fa=300N,當量動負荷P=XFr+YFa,從軸承樣本中查出X=0.44,Y=1.36

          那么P=0.44×1220+1.36×300=945N

          取工作轉速為20000轉/分,7008C/HQ1軸承使用壽命

          H7008C/HQ1使用壽命:

          計算結果表明7008C/HQ1,使用壽命有2468h而H7008/HQ1使用壽命僅有987H,也就是說7008C/HQ1的使用壽命是H7008C/HQ1的2.5倍。

          五、結論

          從以上分析計算說明選擇70系列能夠達到工作速度的話不宜選擇H70系列(超高速),否則將會帶來使用壽命急劇變短的后果,因此,掌握正確選擇軸承型號的基本原則在設計軸系時是非常關鍵的,根據我們無錫二軸的經驗,選擇軸承型號的基本原則是:1首先根據主軸的工作速度和剛度要求,確定極限轉速;2根據軸向,徑向受力比例和剛度選擇接觸角;3在幾個型號都能滿足上述兩個要求時,選擇動負荷容量最大的那個型號,只有這樣才會既能滿足工作速度又能滿足最佳的使用壽命。

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