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發(fā)布日期:2022-04-17 點(diǎn)擊率:65
我廠生產(chǎn)的立、臥式加工中心,主軸最高轉(zhuǎn)速一般不超過(guò)4000r/min,而隨著高速、超高速加工中心的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn),必須解決高速下主軸軸承的潤(rùn)滑問(wèn)題。
對(duì)主軸軸承進(jìn)行5000r/min長(zhǎng)時(shí)間工作采用了恒溫油箱冷卻措施,但發(fā)現(xiàn)主軸噪聲增大,降溫效果差,主軸轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)未達(dá)到8000r/min的設(shè)計(jì)要求,并發(fā)現(xiàn)個(gè)別軸承滾珠、滾道有燒傷和拉毛現(xiàn)象。根據(jù)滾珠的離心力FC及陀螺力矩MG公式得知,滾珠在高轉(zhuǎn)速條件下,離心力和陀螺力矩均成比例增大,即
FC∝wc2
MG∝wcwbsinβ
式中wc——滾動(dòng)公轉(zhuǎn)角速度,(°)
wb——滾動(dòng)自轉(zhuǎn)角速度,(°)
β——公轉(zhuǎn)角與自轉(zhuǎn)角之間的夾角,(°)
軸承滾珠與滾道之間相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生的摩擦熱也隨之增大,出現(xiàn)了燒傷、拉毛等現(xiàn)象。
為此,我廠做了采用TM聚合物潤(rùn)滑主軸軸承的試驗(yàn)。TM聚合物為一種采用高科技生產(chǎn)的超微化金屬元素懸濁液。
為檢驗(yàn)TM聚合物的潤(rùn)滑性能,特采用如圖1所示裝置進(jìn)行耐磨、耐壓試驗(yàn)。

圖1耐磨、耐壓試驗(yàn)裝置
1.砝碼(1磅/單個(gè))2、3.連桿4.軸承滾柱
5.軸承外環(huán)6.電動(dòng)機(jī)7.基座
注:此試驗(yàn)裝置壓力放大比為20倍
試驗(yàn)條件:室溫20℃,滑動(dòng)速度10m/s;潤(rùn)滑油:含10%TM聚合物的20#主軸透平油(注:滾柱與外環(huán)咬合死為一次試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1)。
表1采用TM聚合物潤(rùn)滑油的耐磨、耐壓試驗(yàn)
| 項(xiàng)目 | 次數(shù) | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
| 不含TM 聚合物 | 砝碼(個(gè)數(shù)) | 2 | 2 | 2 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 壓痕面積(mm) | 5.77 | 5.83 | 5.92 | 6.30 | 5.84 | 5.67 | 5.85 | 5.83 | |
| 含TM 聚合物 | 砝碼(個(gè)數(shù)) | 17 | 18 | 18 | 20 | 18 | 20 | 19 | 20 |
| 壓痕面積(mm) | 0.52 | 0.50 | 0.47 | 0.39 | 0.49 | 0.49 | 0.53 | 0.43 | |
處理試驗(yàn)結(jié)果時(shí)(除去兩個(gè)極值),含與不含TM聚合物時(shí)壓力比值為9.4∶1,而壓痕面積比值為1∶12.1。
通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果可知,采用TM聚合物潤(rùn)滑油潤(rùn)滑可顯著提高鍍鎳處理的滾柱與外環(huán)的抗咬合能力,同時(shí)降噪效果顯著。
采用TM聚合物潤(rùn)滑油做提速試驗(yàn)的主軸結(jié)構(gòu)如圖2所示,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

圖2提速試驗(yàn)的主軸結(jié)構(gòu)
1.噴油管2.主軸套筒3.多楔帶輪4.主軸
表2采用TM聚合物潤(rùn)滑油的主軸提速試驗(yàn)
| 轉(zhuǎn)速(r/min) | 4000 | 6000 | 8000 | 10000 |
| 噪聲(dB) | 62 | 65 | 68 | 71 |
| 溫升(℃) | 8 | 10 | 11 | 12 |
通過(guò)表2試驗(yàn)結(jié)果得知,采用TM聚合物潤(rùn)滑油潤(rùn)滑主軸軸承完全能夠滿足高速型主軸的設(shè)計(jì)噪聲和溫升的技術(shù)要求。
作者單位:賀佩迅(青海西寧市青海第一機(jī)床廠數(shù)控研究所,郵編:810018)
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