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

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

9 @& @% G9 }! g. b* Q0 b) @

" S# c, J3 l. ~1 U g" G

, `% Y9 {" N% O# G0 d H( ]6 H" j7 T+ w: d; Q9 R/ x6 e7 A e; [1 k" n& K5 E6 I) t! G' |9 L+ L7 U/ E+ J- Y5 C! k( h h; w1 B0 i: T" i" ^' i5 y, K

* o0 E9 n3 f- s$ k% l 测量方式	2 Q' m0 }6 }( C& t8 B% w' y 回转精度（µm）
	1500r/min	3000r/min
U0 K) a- `/ \# Z Y* e9 D 千分表	" J2 W6 d1 m& x, R/ d, N 1.0	( T7 y4 j7 L0 v 0.50
- `* i8 K7 e. _) a/ I 测微仪	9 I4 H( @8 x5 s/ f- I9 J5 B 1.3	) C9 F9 c* f* v% \ 0.51

; q/ Q; k& G' Y( z4 L" x, S

 

（2）   油腔压力测定

% K- ]% g2 R- k# h: `1 K

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。

" J7 X9 b" _1 f' o

表1－2 腔压测定值

& v% g1 Y M3 z% Q6 F

. U' O. c8 P- a# T2 A2 Z

4 O n+ \5 }; f5 o3 W/ m6 K% w& e5 \' t, C+ Q3 a. H* h% E( o Y# N2 x3 |5 ^% f* I b# [5 q2 G0 C2 @3 j1 O* _ R8 _ A5 t! R2 R7 }3 Z# U3 [8 H1 B* H1 @ r9 ^& F+ `1 o9 ]4 B8 ~/ p t+ u$ d+ g! }# D4 x& G3 n$ l; Q: x, B1 |5 c; q+ r. i( P% Z% W) F/ I* t; _* _8 @3 ?0 _% f6 U, D" d: @% O9 _) _0 ]$ q* A" U6 z( q: T' A# Q! `4 |- C: E4 ]% c1 }% P6 G# X

+ b+ P) R! e* ? 直径间隙 5 f9 A N* M, H9 ]5 ^" w* f （mm）	供油压力 + m( G. `% h) A6 L （MPa）	$ P1 U: p2 L6 y) ~$ u' t) Z 浅腔压力（MPa）
		主轴静止	1500r/min	2800r/min
! k/ b) p1 X' y4 F Q) v( M 0.015	: f' L' z' |9 x7 @ 1.50	1.42	& p9 O( [2 T, E1 o' p$ |9 C( O6 o 4.20	4 d/ d' E' X! @! L( K/ R /
0.021	/ J& F: L1 J9 [7 X5 U& C& A 1.55	- |3 c8 |( d$ n3 A 1.45	# U& J# q/ x- l$ B 4.15	5.80
0.026	$ s& q5 m8 a/ Y 1.20	1.05	3.90	5.20
0.036	1.30	6 y/ W8 P# \# S! ^7 x, B5 s) {, D 0.90	3.00	4.00

 

（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。

) w8 x& u! v/ X. N: m6 j4 r

 

7 Y# F1 n1 M2 J- q2 Y6 w

表1－3 主轴砂轮中点处力与位移的测定值

% [6 {7 X$ ?! }, q$ i, t3 E: C7 G M

 

% A) x! o- m0 F* r) b% v* z9 F

. U8 s0 ~% r" O$ s3 P2 ~" d, I( L$ e$ F* S1 W8 a3 z7 U. b7 z' K) d$ x, m3 f% }8 A+ k' M) A3 G4 ~, g B, B" s( y3 }: [2 ~7 c6 J* q. _# R4 |+ f W* e+ g% j1 w7 k% J, l; X$ {$ s/ ~9 `' y% E

力（N)	50	70	! a3 R! f( v$ _; U$ L 120	' w" w0 B3 J5 k2 K+ [ 150	) n; `' l% g) a) I8 F 200
' P1 W3 D4 {3 D( s3 [' T. ^ 位移（µm）	1.00	1.80	& p3 }% Q* h7 Q4 w3 v: j 2.50	2.80	3.00

 

+ i) B" E) M8 P% \0 ^* M: G1 l) O

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。

表1－4 主轴砂轮中点处力与位移的测定值

& W3 u x$ R( a! X6 i

 

( j- ]; M+ I8 C- x" p& l9 G% u( b9 m2 p! d7 n; a) |- j7 m2 `3 }$ B% r4 Y/ P8 Z2 t! I# f1 f8 _2 F' a4 U9 v C* D5 o0 O( b" d* ]0 v; L0 `! ]" z' H8 m" K- J1 Q& |# Y9 y V z4 Q; ]7 t) {6 w' v K3 l6 c: t- D3 U- i }# N# F6 m6 m% T; T2 E' ]# ]+ ?3 Z9 r( u/ Q" E% u0 p3 z8 F! ]2 f. W# h8 U$ q) J& J0 v7 X$ B. Q2 B3 ^$ p5 G+ {/ ^ b- N1 i1 L8 O1 g/ W$ y! x) p0 u& C: { H2 V! w% X5 v4 ?, o$ s6 b( v3 y# \- |# w& n/ T& i1 Z& D' ^- O0 n" x4 U/ J* W( T- o6 B1 ~4 r( _( v1 u& \ ~: J# }/ |+ Y% N

8 H7 T" {$ }9 ^$ [* S$ y 力(N)	4 w9 N9 y* X/ }0 A0 h3 z 位移(µm)
	N=1500(r/min)		- s: [" W+ u! A+ ^+ B. e2 b( r N=2800(r/min)
	2h0 = 0.021mm	7 K9 a' j8 z. X0 M 2h0  = 0.030mm	2h0 = 0.030mm
# N& ?4 q. Y0 j- }0 D! q' U: S8 j 50	0.15	0.25	* h+ N% d1 ?/ _( r6 c 0.20
+ s8 o5 d- M$ R. E 100	7 ~; c8 ~4 N+ ]( ?# ] 0.25	3 k# }" n& C1 a$ a8 \ 0.40	+ D- | ]& u+ `9 ? `: i6 h, k 0.40
150	0.40	0.60	0.50
250	0.60	0.90	# C/ c1 P, F4 Q% p; o 0.80
400	1.00	. j9 i% M0 w* S) J: Y0 A5 l, f 1.50	1.00

, ~) i# v; y- S, ]( G! { F

 

 

" U+ ]' A8 u8 E; t! a) E8 s

 

 

 

由以上公式计算出轴承的静压承载

& I# h9 O! n3 k3 _# ?

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。

- u/ i% x. P1 @+ o0 p' O

主轴轴承的动压承载

0 ^* [3 N$ K$ d+ ^: O1 Z* Z

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。

 

表1－5

) c: a% p8 i1 F9 O2 @8 T

2 h# r* ^( M" W Y$ S6 B% v8 u5 g1 `2 h4 z+ B, [5 [) F8 y s5 B2 _, _' U, z# ^4 e K, U2 F" C, Y+ n1 a4 v3 F# L+ c+ x1 c: O( _; {* r, `. ~9 h6 Z: Q n4 ]; |. a) ?; K. r! L- r' G$ @1 T, y# R. E9 h" i, ?8 j; B7 S. f E4 v, u, f' m# c: Z! f* \- y' f& A% J8 B" q+ ]: W& a" J c) z1 X, ] v7 g1 L/ s2 i2 S7 Z2 Q U8 N1 E- |9 l* {; N. B( W2 e. K; d A4 O, Q, T8 |% f, w5 [' a- |" v5 w4 b K* _( ?% a! H2 D& ]" t9 a; d

ε	$ O; a8 Q) v8 z5 d5 B. [6 @ Fmin & l) |4 T" h9 f, }$ i" {; i (N)	2 R; S8 I; |1 ~3 m g Q (ml/min)	; T+ | c+ w! J6 q" f5 Z6 ^ Δt ( C)
; j* p# D7 L! b* v, T( |( b9 d 0.1	948.3	306.2	9 S ?* r' f) v/ l 10.8
! H. B. N6 o6 g0 |5 @7 ? 0.2	: I% P7 u! `% Y& L/ M 1854.5	320.8	10.4
( s) [# P, f9 {% `' L" F 0.3	2818.4	341.0	10.2
0.4	$ {3 [% u! ]( c- ?1 ~ 3966.9	334.8	( B% ~% n3 o. e, e5 W 10.8
. m& L$ X2 n% F: {: H b 0.5	5899.4	311.1	& Y2 j1 O4 g3 ^ 12.6

- h9 h. }& _; k2 I. M g