静压轴承的各项技术参数

HEATS

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。

7 w' g; j- [5 ~' n

（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P_s＝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1－1。

表1－1  回转精度测定

9 _' H2 @' a" @

( u' {+ V0 K7 ]' x8 C3 p2 [) r# F" X2 p/ g4 D" S. F5 [: s, b, B. f2 M' Y1 W. K$ E, n7 ^. F6 n6 g/ F$ |/ }* K7 x/ J8 ?# y3 c5 x# Z! Y6 p5 L0 S6 f. _% }/ e X+ T5 |( r$ O+ S& W: K5 E4 [' C/ ]' R$ _9 n q7 S. h; f# W( Y7 v- `- T2 V4 X& t! H

测量方式	回转精度（µm）
	1500r/min	3000r/min
千分表	/ x! i) F* Q) ^ R6 N 1.0	7 T4 D& n, t8 z9 q4 M% ^8 P 0.50
测微仪	1.3	6 J1 O- J8 l" b! l! W& Q0 V1 v 0.51

1 s$ f5 \7 |$ \* n

 

（2）   油腔压力测定

3 c/ \+ K' I( K5 z. C- z

表1－2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1－2 腔压测定值

& x4 n/ P& K% o0 K) H+ P

7 G% s4 c }9 B* {/ n5 o* n1 V6 q @( @6 ^8 ^% W& B# O- f U- s- ^7 p6 ?9 u* N# {3 j% p) @. V+ e5 n& t# @3 r$ o/ \3 y D5 r0 }3 s3 T; _& v4 a2 _' e% ?8 r9 M% ]; r: B, ^* V% G. p0 C0 H5 m+ ]# ], I/ m" D- E6 k% X% I5 x$ B& g6 }# a8 H; b5 N& }( X n, P4 g% _" @+ Q7 i z( }, E- D- d9 M$ E; ?; T E/ G2 ^3 E, n# p& |# {: C& j$ H. T# \+ p& f( V! p6 j6 _6 B$ X7 b2 ~' Y( c; [) n# j5 Z$ K6 u% I& c( N3 V3 o: C: ?" t2 F) O4 W! y2 G6 a4 `

直径间隙 , ~/ @8 W3 D" j, ^; o2 Y3 c8 h, B （mm）	供油压力 " O, I: n+ L' ^! N3 t7 w （MPa）	浅腔压力（MPa）
		主轴静止	! b5 G3 q. @2 N. B/ ^ 1500r/min	' s4 z# D1 q+ j8 t7 H i9 h 2800r/min
% a8 B3 D" m6 h 0.015	1.50	1.42	$ n/ i, C# n9 I1 x) T 4.20	/
5 h* l4 {; g" r* W) o 0.021	, ^, g+ a3 i: m0 L 1.55	# X5 B8 R4 A3 Q7 e 1.45	4.15	5.80
# ]& ^: I( j. s/ a& I# x" t1 S 0.026	n% ?2 j s$ N' E 1.20	1.05	0 w6 M( V$ ~1 W+ R R; ` 3.90	, p$ e8 m0 K" S+ p 5.20
0.036	1.30	8 i% C& B+ l/ A; ]4 ?% A4 D4 n7 v' \ 0.90	3.00	$ {& v3 l5 Y$ T 4.00

 

" s) B T) r- } d5 i* w

（3）   主轴系统刚性

当主轴转速N=0、供油压力P_s =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1－3。

: ]0 \! b6 o) H$ Z( m

 

表1－3 主轴砂轮中点处力与位移的测定值

; `* r7 A3 k5 Z7 z) H% q: i6 A

 

% U: \* @! z6 f4 l! J

3 y! _' b+ B& ?0 w/ @- w, v i9 a0 K G6 C. c( j8 V }) D8 m' ^1 p# C; v0 x" u2 F. I& g* J* V+ y! n$ [8 W+ ^# v

力（N)	4 |, R4 r# q7 w! }# p 50	- ], @1 q' h! d/ t1 e" Q 70	% b' r" {# X' X% T5 n 120	6 Y2 q( f% n3 |" B* a8 D 150	8 y. o" E. r& ?6 K 200
位移（µm）	1.00	1.80	! Y: R, B! \* t$ S4 {$ r9 L, i/ e 2.50	2.80	3.00

3 X! Y/ n. e" W: ]' T8 J7 A

 

4 F! T/ s: f1 P- L* [+ n5 a

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1－4。

0 b2 S; S' G) n( c

表1－4 主轴砂轮中点处力与位移的测定值

 

, J: q4 z- B" J/ ~1 _2 G( c! K

$ C, [- l4 i* g! e1 C$ {# p9 ?" B! I; K( r8 x# h4 t5 Z9 \. a! o+ `8 `+ H6 ?$ v4 W+ n" X7 H) D8 o3 D( v' d# F( |! ^+ v! i8 G1 o6 C: R7 w0 {+ N+ s% [& {1 E' o: q* p* f# n( E1 o& d$ W1 |% L$ H% D* ]# [8 [1 e a( g0 l5 q. R" A$ D) H8 B0 T- |$ v8 b8 I/ @' Y- t; {0 _! B7 N( q* _# s: y* m* x- m) i7 T- V) r$ n D; G& n6 D! q9 v9 F+ J9 Y) O; |6 m$ [+ r+ L6 Z4 D6 `8 ?+ D7 B6 @9 S; G+ {: c0 h, z0 Q6 V! X: S$ q8 r" r0 F* d2 y0 V- ^7 \) i: \8 n# R: r. u0 ?2 k+ o

力(N)	( M# Q$ S* Q' u8 ?/ X5 A 位移(µm)
	N=1500(r/min)		6 |$ A" R8 i) T, K2 g5 U/ } N=2800(r/min)
	2h0 = 0.021mm	3 ~& Z: \% B9 i6 F8 O 2h0  = 0.030mm	2h0 = 0.030mm
50	" {- s0 y3 Z1 e2 c6 E: @+ S% \' h 0.15	* w6 N0 q- v2 J" P 0.25	0.20
/ J) {8 X/ Y" o6 w+ [# E0 A 100	0.25	0.40	0.40
150	$ _: K3 B. U# S4 Z4 O& t) y" W; b 0.40	0.60	, ~+ i, R5 r. O2 o 0.50
250	; T' N( L6 s& v 0.60	0.90	' V# C3 ]* y, r2 X+ p% F4 h 0.80
400	1.00	. n& ]8 A8 v' V3 e: K; ~2 [ 1.50	1.00

9 k5 D' E6 ?) |) \2 ]) P

 

 

# T* ~7 `2 T7 b5 z& }

 

 

 

, T) D j5 C7 g2 O4 b

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P_s =1.5Mpa时,主轴轴承的静压承载为F=1764N。

4 {7 p% }1 V& k* p

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P_s =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1－5。

' U8 p! O' u8 ^: d g

 

表1－5

, n& l f5 Q, [# h

* N- o$ }+ l) Y! f1 \5 N5 d* }# T L2 l9 _* w3 d" E2 j% F# g3 C' H! z2 \; v" T- q# _( t6 C/ s' N6 B6 `" f& P7 B3 \' z1 y* s H1 e+ {- f) h! N/ e4 h! h# z$ J3 }* n V" t% Y" y+ ~9 H) Q. x. V6 g7 q: E' A$ w1 P. ]7 l$ S5 p$ c8 ^* n) ]2 `# u" I e2 X0 H, e( {7 b+ \# c3 p& i( M" F) x7 _- ^6 A" Q4 r; i9 S! h$ U- o6 N! q4 `# b4 r3 H& N5 c2 m6 K! m+ v! d9 L' F, L8 R' ~+ n! i' S. v% \5 U6 W5 ~. O& ~* ^4 V3 q8 g$ {

ε	Fmin - B! o1 i2 Z ]. G (N)	, q* V8 W" W3 J Q ( ~+ S# z" b* O. S; O) p2 p0 S$ C (ml/min)	1 v5 _" K+ }. p% o) o6 [8 m Δt $ ^! o& b, ^) y4 L! ?5 C' ^8 u ( C)
0.1	) K: A! R+ Z3 R, f9 `- T 948.3	* m# p( q! z! R9 d- F 306.2	' q4 m6 Y0 R# U1 r5 ? 10.8
0.2	1854.5	9 h9 \ [! Y8 q. c. _. f 320.8	4 D3 L8 b( c1 Z 10.4
" p0 @$ o! l* j9 g 0.3	2818.4	/ i/ H: L9 j. T# x1 {8 H 341.0	# U+ p7 _2 L" |5 X# q9 w& ?2 z8 | 10.2
9 ]9 z7 V7 X$ G5 O 0.4	% d7 Z* O8 @& u: c7 D 3966.9	334.8	10.8
: n0 G3 n" P6 K4 @! T* ? 0.5	5899.4	311.1	12.6

U6 p& E! K* F3 \