静压轴承的各项技术参数
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Ps=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。
表1 回转精度测定
测量方式 |
回转精度(µm) |
1500r/min |
3000r/min |
千分表 |
1.0 |
0.50 |
测微仪 |
1.3 |
0.51 |
(2) 油腔压力测定表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。
表2 腔压测定值
直径间隙 (mm) |
供油压力 (MPa) |
浅腔压力(MPa) |
主轴静止 |
1500r/min |
2800r/min |
0.015 |
1.50 |
1.42 |
4.20 |
/ |
0.021 |
1.55 |
1.45 |
4.15 |
5.80 |
0.026 |
1.20 |
1.05 |
3.90 |
5.20 |
0.036 |
1.30 |
0.90 |
3.00 |
4.00 |
(3) 主轴系统刚性当主轴转速N=0、供油压力Ps =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3。
表3主轴砂轮中点处力与位移的测定值
力(N) |
50 |
70 |
120 |
150 |
200 |
位移(µm) |
1.00 |
1.80 |
2.50 |
2.80 |
3.00 |
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4。
表4 主轴砂轮中点处力与位移的测定值
力(N) |
位移(µm) |
N=1500(r/min) |
N=2800(r/min) |
2h0 = 0.021mm |
2h0 = 0.030mm |
2h0 = 0.030mm |
50 |
0.15 |
0.25 |
0.20 |
100 |
0.25 |
0.40 |
0.40 |
150 |
0.40 |
0.60 |
0.50 |
250 |
0.60 |
0.90 |
0.80 |
400 |
1.00 |
1.50 |
1.00 |
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Ps =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Ps =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5。
表5
ε |
Fmin (N) |
Q (ml/min) |
Δt ( C) |
0.1 |
948.3 |
306.2 |
10.8 |
0.2 |
1854.5 |
320.8 |
10.4 |
0.3 |
2818.4 |
341.0 |
10.2 |
0.4 |
3966.9 |
334.8 |
10.8 |
0.5 |
5899.4 |
311.1 |
12.6 |
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