高速电机转速高、噪音小、传动效率高、动态响应快,这些优点的存在都是高速电机轴承的功劳,然而,轴承润滑脂的正确选择和使用对电机轴承至关重要,所以轴承润滑脂的性能很大程度上决定了高速电机的运行质量。
选择好的高速电机轴承润滑脂很重要:
(1)润滑性、抗磨性好,不甩油、不乳化、不干涸,润滑脂本身不应含有固形物;
(2)适应性好,具有高低温性能,可在室内外、南北方通用;
(3)抗氧化性能好,长期使用后润滑脂的外观颜色和酸碱度变化小,无明显氧化现象;
(4) 流动性好,启动力矩小,运转力矩低、功耗小,一般要求使用温度在-25℃到120℃;
(5)防锈性能力强,抗水性好,能够适用于苛刻的工作环境;
(6)绝缘等级为A、E、B级,可延长维修周期,减少高速电机轴承消耗;
(7)适宜的稠度,具有较好的减震效果,噪音小,有利于环境保护。
主轴结构一般采用角接触球轴承支撑,轴承的具体配置形式取决于载荷的大小,方向,主轴的转速以及主轴的工作要求。角接触球轴承在有轴向预加载荷的条件下才能正常工作。预加载荷不仅可以消除轴承的轴向游隙,还可以进步轴承刚度以及主轴的旋转精度,抑制振动和滚珠自转时的打滑现象等。
一般来说,预加载荷越大,进步刚度和旋转精度的效果就越好;但是另一方面,预加载荷越大,温升就越高,可能造成烧伤,从而降低轴承和主轴使用寿命,甚至不能正常工作。因此要根据不同转速和负载的主轴来选择轴承最佳的预加载荷值。
主轴轴承在高速旋转时,滚珠会产生很大的离心力和陀螺力矩,此时的离心力远大于切削时作用给滚珠的力,故此时轴承设计的主要参数不再是工作载荷,而应是转速。为了解决高速旋转的离心力,对于电主轴轴承本身,可以采取两个措施:
(1)尽量减小主轴轴承滚珠直径,即减小滚珠的径向尺寸;
(2)采用密度小的Si3N4陶瓷材料滚珠,即减小滚珠质量。Si3N4陶瓷材料具有密度小、弹性模量大、热胀系数小、耐高温、不导电、不导磁和导热系数小等优点。目前用热压Si3N4陶瓷制作滚珠,滚道仍然用轴承钢,这种轴承被称为混合陶瓷轴承。
|