静压轴承的各项技术参数

HEATS

轴承直径D=60mm，宽度L=110mm,直径间隙2h₀=0.030mm，供油压力p _s=1.6MPa，润滑油为2号主轴油。

（1）   主轴回转精度

7 S- ^8 |% K6 I! f+ b

用两种方法测量主轴回转精度。一种是千分表测量法，把千分表架固定在磨头体上，是表测头直接接触主轴前端定位锥面进行测量；另一种是在主轴定位锥面上安装一个模拟砂轮的钢套，再用固定在工作台的小砂轮对被测外圆进行修正，尔后用CW－6型非接触电容测量模拟钢件的外圆。在供油压力P_s＝1.2MPa、润滑油为2号主轴油、轴承直径间隙2 h₀＝0.030mm时，实测主轴回转精度值列于表1－1。

表1－1  回转精度测定

5 E3 I& }5 K$ @3 M

: [- d8 d1 I' Z3 ]: O" v! a0 G C p/ h' }' n0 V* _ T9 r2 H- a3 J5 O4 ^ Z- ]% M. g& Z( B" N# l( Z6 Z* V u/ N+ R8 r: e' ^7 n4 _) D! a4 b2 a/ [5 @% ~) V/ k$ O7 e

测量方式	6 Z9 j, s& a" P: c- Q- Z 回转精度（µm）
	9 | ~6 c1 e' p$ X9 I. p 1500r/min	3000r/min
千分表	4 |7 i) C; U' {7 A 1.0	7 F8 V: M6 Q, g( |8 ? 0.50
2 K$ O* N ^: b9 s 测微仪	0 b: g5 e$ f* D* n" y* O 1.3	' c# W4 Z% G& M9 V0 F$ t 0.51

 

( y6 ~5 P1 N$ y8 r

（2）   油腔压力测定

* {3 ]& ]7 ?8 ^! y: j- L# x3 R+ t

表1－2给出了四种直径间隙下的油腔压力实测值，测压点均在前轴承水平方向油腔主轴旋转方向下游阶梯处。

7 S, }! g6 a L( i& {6 \. A

表1－2 腔压测定值

: A& L1 a/ U, i; i

8 C; M- @/ n8 z; W! ?

3 z- c2 _! z2 h0 @7 \- }7 G, s% @/ a2 C. t8 _) ^ i. ^0 X. [5 W! N9 ^1 M4 E) d x: h R! ~, X' k* t2 s( }+ j5 E1 w: [$ V5 d0 L; E# B) P8 i6 x* \2 W' P$ D5 F# s( f+ h( v4 y; `3 C4 @* e, k. Q p5 ^5 U/ B9 h- j" g6 V, \+ N6 ~! z( z! h. z! L4 p& x+ `4 o% F( @4 P$ B9 Z, M2 ^5 T U0 `/ e9 f' ~# o9 k# y# H. E' K, d7 w4 J: H- |# E h0 q5 {8 G$ u5 k% w# R. k# r8 ?9 s a8 r! H6 l1 Q! H0 {" V$ k q2 |' Y3 j6 C* ^' w* c) P* J/ o* M5 H& X+ `2 b) I/ v% P" M! |, w

直径间隙 6 X: K2 o: ~. X1 t1 V: a2 o* y （mm）	& @" g5 W- a) h& x 供油压力 . C, K* a* g2 I （MPa）	浅腔压力（MPa）
		主轴静止	( I/ G2 o. D! s$ T& ] 1500r/min	8 h+ A" t1 j+ F! C3 `1 T 2800r/min
0.015	' Q, l1 I' U7 P: `3 O% g 1.50	1.42	4.20	/
# r' ~3 A2 a$ `: L! A 0.021	1.55	6 z) c5 I, S! Z. S% z( f4 V% X 1.45	3 p4 H6 X/ P3 ^5 w 4.15	1 s( P( e( N; w6 r1 K& Q# n, b 5.80
" m) B; ^( K/ r# I" W 0.026	O: x! s# B( [9 W9 _; {1 J0 w @3 W 1.20	1.05	0 s- c" I8 G. b# } 3.90	5.20
0.036	1.30	0.90	3.00	4.00

 

0 Q3 J' i3 a, R% T- T

（3）   主轴系统刚性

当主轴转速N=0、供油压力P_s =0.9MPa、轴承直径间隙2h₀=0.030mm时，用千分表和测力环实测轴系的系统刚性列于表1－3。

 

" F: ^4 A* Z2 |: s, V; X

表1－3 主轴砂轮中点处力与位移的测定值

8 e& N$ I7 _) R

 

$ j! { V7 u8 j) v' q, q. X) O

% d( i. f& T5 f7 z: ~' \) t( ~$ K3 o$ T+ O- d+ f9 t; X+ t2 h: K) m1 u1 Y; j9 u- Z8 U( `9 ]! Y# n& [# g0 O) ], c- u3 K' e- J$ ^: X" }

力（N)	50	# A* L- a4 t( p, H* ~& N 70	4 h3 _1 n/ X* x 120	150	200
位移（µm）	1.00	1.80	, O: O' x' p7 e7 x" v3 M" c 2.50	2.80	4 W' }0 w/ \6 Y& W* w, J: N4 ] 3.00

* g' C: I4 ?: Z/ M

 

当主轴转速N=1500/min和2800r/min、供油压力P _s =0.9MPa、轴承直径间隙2h₀=0.030mm时，用CW－6型电容测微仪和电磁测力器实测轴系的系统刚性列于表1－4。

5 X1 q9 k8 y* c4 m% c8 B

表1－4 主轴砂轮中点处力与位移的测定值

 

1 J/ _- U* Z; U3 M' w' }' G# e

4 l, t" \" a6 l: ~5 j

" M+ [: G, v, O, t3 S; a( `/ b Y/ h: ^! n( X2 E a4 V+ m" W; Z" D6 u- P- l' h1 f; ]" d; R; F# {7 {& [2 R8 w' A$ X. `. g6 E" ~, a- ] p U2 ?0 `/ `, g7 H/ |5 N0 d, K! w7 m2 R: o! o/ ?2 M" Y$ D8 U, {, @1 ?' W7 V/ n% P. b& h- v- T5 c. }( ~2 w( d8 N$ ]1 b. L) ?: a; Y9 P& C" I) S3 g% v* M; j( o k8 l8 ]5 r) `4 D# p7 ^8 W* R! f* S% x' g$ b" M1 K2 |+ Q0 G$ ~% ?! c5 X- M; S ~2 k( W

( x3 ~6 c9 U8 O# Y- t 力(N)	位移(µm)
	8 Z& V" ^1 ?& M4 e. u' O& W N=1500(r/min)		N. }: h4 r7 d% f# m N=2800(r/min)
	2h0 = 0.021mm	2h0  = 0.030mm	2h0 = 0.030mm
$ S0 r& q# R$ r% m p" L- Z2 t 50	! D% u! t/ d; ?5 ]% ?% I' g 0.15	. n* \* Q0 L! u7 e- c+ s9 d 0.25	% n1 \, L5 l; A/ [0 v/ `6 n2 |/ u) K+ g 0.20
" ]- t+ D) e- e 100	% }, q% c4 D% Y$ s 0.25	0.40	0.40
- }, Z( i% X2 O, m 150	0.40	1 F$ W6 F4 A# }+ R& z/ E 0.60	0.50
+ \" f' J9 F0 F" v- X' \) E 250	0.60	0.90	' `( @4 B" |+ A 0.80
400	1.00	1.50	1.00

 

 

7 W9 _. A+ W/ h( y4 u

 

( A7 V9 `+ N+ b" V6 L2 P

 

 

由以上公式计算出轴承的静压承载

当主轴的直径D=60mm，宽度L=110mm,直径间隙2h₀=0.026mm。供油压力为P_s =1.5Mpa时,主轴轴承的静压承载为F=1764N。

主轴轴承的动压承载

当主轴的直径D=70mm，宽径比B=1,直径间隙2h₀=0.026mm，主轴转速N=1500r/min,供油压力为P_s =0.80Mpa时，主轴向对于ε(偏心率)变化时的承载能力,轴承的流量 Q的变化以及润滑油温升Δt列于表1－5。

6 e% d; Z% T: f' I; p# J

 

表1－5

2 O! S! ?- @. s4 {- q! j1 A: f: }# P9 T, O9 Z4 G6 R0 i8 F/ \* }& I# J& Y; B3 w% q* H- z1 T( `% o% K P i2 z6 C7 o0 m) q# ~" e6 W7 Q: B. N0 r% q( I+ _0 x' |4 c* ]' d' V6 o0 W& [3 N; Q' C% [7 Y$ G' D# w: v6 b+ f: l* ~) i: T+ V# I& w& C/ S3 v. n/ T7 m! O. [* p0 I9 M# [

, a N1 |6 k2 g5 u& }" V; L% ~: ]$ ^ ε	Fmin ) c$ Y( W8 J7 R1 b P (N)	. S' z w- q* `- K' \ Q + @) _9 k4 Y' X (ml/min)	Δt ( C)
0 W! C0 j" V' j) s4 F9 j- P 0.1	$ A% h! C* Z+ `5 [, E2 H/ B 948.3	306.2	* A& @; k- h, i$ J; B4 g 10.8
7 y7 j# A) ^$ @3 x; t( ?' ^ 0.2	1854.5	320.8	' Z: N# E8 J0 I+ h8 f 10.4
' A0 L% L: J7 |8 n( t: ]& n. l 0.3	2818.4	341.0	$ n& L/ Y! s! f5 W& A8 n& a 10.2
8 `0 n' m0 G9 u) ~4 c' I( {" |+ y 0.4	7 h" _- P- r q( v 3966.9	334.8	10.8
0.5	: z. I0 S1 {/ J9 `! N# H 5899.4	311.1	12.6

2 V3 I: }$ J* B) `0 Z2 D, q Y