




空载机械摩擦损耗的大小主要取决于摩擦面的种类和制造装配的质量摩擦面上空载时的作用力( 传动件的重量、偏心质量、轴承的预紧力、皮带拉力以及传递空载扭矩等) 摩擦系数及相对运动速度。对一台已定的机床,各传动件的尺寸一定,在润滑情况保持不变的条件下,则各传动件的空载机械摩擦损耗随摩擦表面相对转速的提高而增加。如单纯片面追求无级调速,势必加工中心要增大主轴电念头的功率,从而使主轴电念头与驱动装置的体积、重量及本钱大大增加。可以认为空载机械摩擦功率损耗与相对速度的一次方成正比。各传动件的搅油功率损耗主要决定于传动件的种类、尺寸大小、浸油深度、油的粘度、油温的变化和传动件的速度。对于一台结构一定的机床,在主轴箱内油面高度固定不变的条件下,则各传动件的搅油功率损耗随转速的提高而增加。一般可以认为各传动件的搅油功率损耗与转速的平方成比例。正常情况下,对于采用飞溅润滑的主轴箱来说,由于轴位布局合理,浸油齿轮数目较少,油面高度适宜,则搅油功率损耗占全部空载功率损耗的比例很小,可以忽略。空气阻力损耗功率就更小了,也可以忽略不计。这样机床空载功率损耗的总数,可以近似地认为机床主传动系统空载功率与主轴箱全部轴之和成正比关系。
油气润滑在加工中心中应用,应注意以下事项: ①喷嘴距滚动轴承端面的距离可在3 ~ 25 mm 之间; ②在轴承腔壁上需开设排气孔,以便流通; ③油气润滑系统的用油量,大约1 mL /h; ④油气润滑系统的含油量: 采用油气润滑时影响轴承温升的因素之一是供油量。供油量决定着油气两者混合流中的含油量,给定速度下的轴承温升与该含油量有关,初始阶段轴承温升随含油量增加而迅速下降,而后其影响减弱,当含油量增加到某一数值后温升缓慢增加,继而急剧上升,因而油气两者的混合流中的含油量达到一个值,才能既保证轴承的润滑充足又保证轴承的强力冷却。机床主轴由内装式电动机直接驱动,从而把机床主传动链的长度缩短为零,实现了机床的“零传动”。为此,油气润滑系统参数确定为: 空气压力为0. 4MPa,空气流量为( 3. 3 ~ 6. 7) × 10 - 4 m3 /s,润滑油运动粘度为32 mm2 /s,润滑油流量约为( 0. 28 ~ 0. 83) ×10 - 10 m3 /s,调整润滑油流量取得含油量; ⑤油气润滑系统供油的均匀性: 采用油气润滑时影响轴承温升的因素之二是供油的均匀性。决定供油均匀性的主要参数是供油频率。为了获得合适的供油量,不能只降低供油频率,而是合理匹配活塞直径、冲程、供油频率( 2 ~ 8 min) ,取得方案,获得理想的供油量。轴承润滑方式的选择与轴承的转速、负荷、许用温升及轴承类型有关,一般根据速度因数dm·n 值选择。
液压拨叉需附加一套液压装置,将信号转换为电磁阀动作,再将压力油分至相应液压缸,因而增加了复杂性。如单纯片面追求无级调速,势必加工中心要增大主轴电念头的功率,从而使主轴电念头与驱动装置的体积、重量及本钱大大增加。传统的机床主轴以普通电机通过传动带、齿轮等传动系统驱动,电主轴则将异步电机的转子直接装配在转轴上,转轴可以直接装卡刀具,因而具有结构紧凑、节能有效的特点,一般要配备变频电源使用。简朴的二位液压缸实现双联齿轮变速。采用机械齿轮减速,增大了输出扭矩,并利用齿轮换挡扩大了调速范围。当采用降低压力调速时,从电念头转矩公式T=CekIfIa中可得,它是属于恒转矩调速。(五轴联动)有关交流的感应电机矢量控制原理,这里不予先容。从式中可知,要改变电念头转速n,可通过改变电枢电压 (降低压力调速),或改变励磁电流 (弱磁调速)。
内圈由于离心力而产生膨胀,高速旋转时。与滚动体接触应力变大,使内部预载荷增加、游隙变小、发热增加。而且,热变形直接改变了轴承的预紧状况,影响轴承的刚度特性和电主轴的加工精度,严重时,甚至导致轴承的热咬合,使电主轴毁坏。针对此问题,开发出内圈为不锈钢的新型混合陶瓷球轴承。由于不锈钢的线膨胀系数比轴承钢小20%因而能进一步控制轴承在高速旋转时因内圈膨胀而造成的预载荷增加。润滑条件充沛,固定预载荷下dmN值可提高1.2倍。***预载紧的情况下,近来有资料介绍。内圈也使用陶瓷材料的混合型角接触球轴承。因为内圈也使用陶瓷材料,轴承内径或滚道离心膨胀小,预紧的增加也较小,加之刚性好,球和滚道的接触面积小,所以发热和膨胀也较小,可以比仅球为陶瓷的轴承达到更高转速。但是正是由于高速旋转时离心和膨胀小,与金属制主轴之间的配合应力如果过大就可能产生***甚至碎裂。