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1、采用油氣潤(rùn)滑滿足軸承的超高速運(yùn)轉(zhuǎn)要求
超高速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的電主軸軸承,軸承內(nèi)部球滾動(dòng)體、保持器等零部件的運(yùn)行速度非常高,接觸表面相對(duì)滾動(dòng)、滑動(dòng)(包括自旋滑動(dòng))的速度很大,導(dǎo)致潤(rùn)滑油膜的拖動(dòng)加速度和拖動(dòng)力增加,加之自旋滑動(dòng)導(dǎo)致湍流潤(rùn)滑及油膜紊流的存在,潤(rùn)滑油膜易破裂,因此潤(rùn)滑油的粘度要適中,粘度大易導(dǎo)致發(fā)熱嚴(yán)重,但粘度小不易形成彈流油膜,產(chǎn)生潤(rùn)滑不足的現(xiàn)象(圖5)。理想的潤(rùn)滑油粘度應(yīng)該選擇圖5中點(diǎn)b偏右附近的粘度,實(shí)際中需根據(jù)轉(zhuǎn)速、冷卻等具體工況進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)確定,單純認(rèn)為“速度越高,潤(rùn)滑油的粘度應(yīng)越小”的概念有些片面。
2、滿足主軸對(duì)軸承承受較大載荷的要求
超高速電主軸的軸承不僅要承受必要的工作載荷,其內(nèi)部球滾動(dòng)體的高速離心力會(huì)在外圈滾道上產(chǎn)生很大的接觸載荷,球滾動(dòng)體與軸承內(nèi)、外圈之間的接觸為赫茲空間點(diǎn)接觸,外圈滾道上的實(shí)際接觸應(yīng)力往往達(dá)到較大的值,因此,要求彈流潤(rùn)滑油膜能夠承受足夠的接觸應(yīng)力。
3、滿足軸承較高溫度的條件
由于超高速電主軸在工作過程中軸承的內(nèi)部溫度較高,潤(rùn)滑油的粘度受溫升影響較大,因此在選擇潤(rùn)滑時(shí),還應(yīng)充分考慮軸承的實(shí)際工作溫度對(duì)潤(rùn)滑油粘度的影響。
4 、滿足能耗小、低發(fā)熱量的要求
如前所述,除了潤(rùn)滑油粘度對(duì)軸承的發(fā)熱有影響外,油量是影響軸承內(nèi)部發(fā)熱量和溫升的主要因素之一,因此,jq控制供油量是減少能耗、降低發(fā)熱量和軸承溫升、提高潤(rùn)滑效果和實(shí)現(xiàn)軸承高速穩(wěn)定運(yùn)行的條件之一,油氣潤(rùn)滑是理想的潤(rùn)滑方式。
5、具有相應(yīng)的冷卻軸承的作用
超高速電主軸軸承運(yùn)行時(shí)發(fā)熱量大、散熱條件差,潤(rùn)滑的選擇一方面要能夠降低發(fā)熱量,另一方面需要增加冷卻作用。油霧潤(rùn)滑、油氣潤(rùn)滑的壓縮空氣都具有冷卻作用,適當(dāng)增加通過軸承的壓縮空氣流量,有利于降低軸承的工作溫度和改善工作條件。
6、具有相應(yīng)的熱穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性
潤(rùn)滑的熱穩(wěn)定性包括潤(rùn)滑油粘度對(duì)溫度的敏感性要小和在高溫下不易變質(zhì)兩個(gè)方面,此外,由于超高速電主軸軸承內(nèi)部潤(rùn)滑油膜易發(fā)生電容放電擊穿現(xiàn)象,因此所選潤(rùn)滑油還應(yīng)具有相應(yīng)的電穩(wěn)定性,在這一方面還有待進(jìn)一步研究。
7 、潤(rùn)滑油的輸送應(yīng)易進(jìn)入軸承內(nèi)部
如前所述,高速運(yùn)轉(zhuǎn)所形成的高壓區(qū)和高壓氣幕以及潤(rùn)滑油的高速離心效應(yīng),使得外部潤(rùn)滑油難以進(jìn)入軸承內(nèi)部,內(nèi)部潤(rùn)滑油易積聚于外圈滾道附近,因此要求外部供油時(shí)保持較高的壓力,并噴至內(nèi)圈滾道內(nèi)較為理想,另外,采用(油氣潤(rùn)滑)滾道噴油的軸承,也有利于保持超高速電主軸軸承的良好潤(rùn)滑狀態(tài)。
