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磨削技术网»技术交流 › 磨床论坛 › 轴承论坛 › 静压轴承的各项技术参数
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静压轴承的各项技术参数

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HEATS
发表于 2010-9-11 21:43:31 | 显示全部楼层 |阅读模式

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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。
I( ?7 v T5 O; a( U) X
（1）   主轴回转精度
$ N z! E( S7 r9 @$ _
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1－1。
- p1 l( ]9 I' I2 I8 u) J& o( W
表1－1  回转精度测定
& \8 m# b/ E3 Q9 P+ h$ b

! x: W! D" u) P* R, \

- E# c; C2 z' b7 J5 o: f9 i4 \$ e- ~5 D: h, U% |% [( A5 V3 T! O; f' C- z+ ?& G s9 z) }/ Z i3 @6 L' }+ [8 L& I# M; a# A' I2 P; B6 r! I. ~3 u, F2 |* A1 M. i. p3 C8 g& W/ h% U/ g& X5 h) S- I) D" Q3 T9 Y$ Q+ Q4 T: F" d, A: `# a- Q4 g; ?. m- g+ h6 R/ g9 T6 P$ i ^# L6 [& H- ?- e! z' q* i: _. v8 d! V# L# I8 { K+ L) i5 @( m& G
- J5 j5 K. {8 T l) l5 R' R
测量方式
 4 y( ^9 e6 y9 Y# Q/ y- \8 Y
回转精度（µm）
/ P4 ]7 r. q" d, M# E9 R8 g
1500r/min
 7 e/ C+ [5 ~( ]8 e2 I) Y* l
3000r/min
( H# N/ r0 R. o+ ]: H
千分表
 7 [( ?; o/ W+ Y- R
1.0
 Y5 `4 I3 H: Z: z, T
0.50
! T. ?, ^) }- h$ G- {
测微仪
 6 E. d% O0 X9 d9 c- M
1.3
 0 o/ D4 Z' o/ b' Y
0.51

1 l8 j3 S1 m4 h9 S8 r
 
& K1 k5 }: d- y2 h; T
（2）   油腔压力测定
) k9 Z- g# R& _2 V M
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。
. G9 ^3 x3 s, Q, f, z, {0 y8 N
表1－2 腔压测定值
4 n" N9 r1 _) ^, @% a6 l

9 |% `* s2 ?' r+ X

1 N5 m# o0 q1 x, v% Y( J" v1 n2 h" e* n2 @: x$ M X' g1 A1 ?8 ^$ X! X. h) u" k1 b8 B+ w" z9 l, R4 J/ k' ^6 j0 M3 Z4 {& F1 Y) {. r! v8 o# X7 A3 u) d: P. }! M3 e }0 `) C( l5 }; A, u+ f, W) q( I5 G I, c- K$ k R3 C5 ^: F9 |: r' [/ v1 J# }9 C7 R: q3 @, k$ ]/ w% B1 P: @6 k" F w- X) x& |+ z5 m$ i% v( V7 A. f- U- b. W3 x2 G3 b Y" P4 Y0 k: M v8 I5 i( F, p Z- V0 b! d# |3 {; l6 \% B# R# J" M3 A' z/ v# K6 |' K% O% m: ]- f; T" T' X$ `! [1 _* t9 O# ]1 V6 E' P$ v; G/ I" E. b9 K f6 M' r" o4 d; C' X# J& Y8 y8 u) c# H5 Y. Z9 R5 F' Q/ n g; m# D3 M* J2 n! j. `2 L" Q4 H7 }( h. w. b8 P# b) n. {) k/ |" w/ n2 Q1 v8 v. d5 o/ }& E% q9 Y6 P, [9 e" W& F, H! ^& l- a; D/ D+ y& |1 z9 A" y' [( b/ [ K) v: @3 f; k, v: V2 |) c! _+ `) ]1 k% j l1 n0 ?" o( W9 E4 i8 d& W' A4 W1 U1 G
! h. o# _ Q/ v; y6 M+ @0 H2 w
直径间隙
/ t$ I/ U& _; p
（mm）
 + |, @; b# H9 d$ t+ V
供油压力
9 s* M G2 W+ [" K% U
（MPa）
 6 i7 ?& R1 G2 t d/ N' X L U
浅腔压力（MPa）
1 ]! q3 D8 ?. `- @2 T
主轴静止
 0 w! z: a$ Y5 Q6 K& C: i$ r
1500r/min
 + T; G1 i2 V5 X) b3 J4 `* A
2800r/min
% x. i6 ?# T: {6 K
0.015
 7 N5 R- S( R* u5 F! w
1.50
 & X. c( |6 l) r
1.42
 ( O' M. ?; l- ]* s; u
4.20
 2 a- _( j* j( i4 y# X
/
' ^) Q% F; i/ j7 z5 Q
0.021
 3 P/ @; c8 q k4 \+ d7 i5 _
1.55
 / k5 J, F. o, L9 N% m* w
1.45
 1 J [ C$ O# L# d: V
4.15
 0 B; b( C3 X% K/ g" |3 G9 N- ~6 A) s
5.80
|) O8 J! R5 E$ r
0.026
 & h4 H" n9 r' X& }3 f9 H' j$ \
1.20
 0 H+ C' W$ J* e, o+ \: y% ?
1.05
 ' A( Y' B+ l+ y! |) }% m
3.90
 ) D4 K T. n2 r: ]
5.20
3 s& Q1 O- P; \$ M
0.036
 ' V3 x9 T( p, K
1.30
 ! Z; _$ N( f: ?
0.90
 9 t: |$ l; w* g( Z u$ `, Q
3.00
 5 j- m( _) K# L8 k0 H, K
4.00

7 K) H$ |! \9 j+ Y1 _/ _; k+ p
 
+ n0 ?: x1 u; o) o. ^+ Z% ]
（3）   主轴系统刚性
, w a1 N4 M2 C2 |4 L+ `
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1－3。
: [( x% u% u7 R+ F- h4 {( G
 
- X, w; N+ W ^/ ]# N: j' A* ?
表1－3 主轴砂轮中点处力与位移的测定值
, U! K ~/ E, K b. |$ f8 s
 
+ v9 A7 v- n4 O- D# |+ e! ~, {

" t& j( a8 s9 m9 ~8 c# Z6 p2 H

; a! R: F' s8 [" q% m+ D4 h) L$ E- g- u% W/ e( Q) Q* ?4 U* \! B$ X1 d0 T8 b! [2 t+ y `" Z# G2 f7 ?" r7 N% @4 i' u9 B: G- g2 ^/ {8 i" L# H$ x! J$ v2 B, s- Z! g) `9 ?% U9 C5 p3 C+ f) N1 Q, C% S. }! H- J# I. S8 H! j: M- r6 l2 i( G9 ]7 u3 Y. f4 D$ P0 Y+ r) F8 f9 S! ~5 s* `( P/ x9 J. X& d+ @& z) p; }8 |: T8 _- h; B$ P' d8 f/ }: [) J- w% S+ E' }% @# G
" `2 N7 o1 O/ D
力（N)
 * ~5 s) j8 ?) A1 n5 v
50
 - T" O& F+ h! z" J& T) z; {
70
 6 b, W0 U' x) W1 U) d4 u' Z; m1 V! B, o
120
 1 `! t) w. g& k/ h) c/ m- ?6 n
150
 : [7 G# p- {- [' r* {
200
8 C; q, H( P. I h: S4 c4 A
位移（µm）
 ' K1 ]2 z0 ?4 `
1.00
 7 ^5 |6 M$ [: @1 \+ V7 s; Y( v: A
1.80
 5 m/ V2 N6 i4 q. i0 F
2.50
 * S: T! k* |/ _/ m- s
2.80
 1 D a; I* p9 Y
3.00

( O% [1 h. Y* o( \+ F2 `+ W
 
; o8 D6 P8 e% {; s7 G! 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。
' |9 I. U' U0 s9 ^" J
表1－4 主轴砂轮中点处力与位移的测定值
# j A" T9 q i* u. f
 
9 w9 k2 o" l3 e h

; I4 L8 {' h: g& i3 N* k9 o

# Q- d0 a/ w0 {, I* a6 b1 H$ N9 V+ u( B# B7 Z8 A5 a4 A1 B5 k- t5 h4 C' E( x/ j3 x: A. w" N }+ U1 Y4 Z! w# m5 c4 W+ j' q N1 \9 \! g5 Y. r- |4 L( j2 h: k `; _" t4 ^* V0 n6 b1 j7 q! Q, w* N: P3 i( x3 n) M2 m2 u* m. n$ i3 Y0 i8 |) {3 n- k2 m- k$ I; ~" e( l" N7 K- l, \$ u9 t% [; y5 m8 S' Q- \. R6 Y* T2 [/ `7 x. f' F1 ?/ l& M# I6 l0 L! u: y B. C$ l Y3 @7 H( i* o1 e% U. O, J' f7 R. k) J. V% m% f9 `4 B$ o* h, o+ F/ D9 M: d0 H) q3 \6 l6 ^. Q1 \# J$ H' f7 O9 G5 E3 A+ g9 X' V' Y+ v, |' E, M8 v5 p$ V& X) R( E( Q3 i$ ?, e4 a9 g9 I0 ?* q0 E" u0 f* }' z6 u8 B6 r9 [* y; a0 f0 c3 E0 n( X9 z2 x9 H3 q; I0 J+ x3 ~/ e4 U2 u7 r$ Y: y% g# H$ }- b# ~; o" a6 s- O. n! z# |% k$ l, a3 A2 _. d$ N3 Q2 N' Q2 G2 N& n4 e% E, G( Z9 B- a& `+ m9 J1 l" R) Q6 i" c. b; Y5 b* X1 B* z3 b5 f' e2 p8 { w6 n; Y2 G, {" \# h" C6 j, F4 X0 n! `, \& @7 f; F- W2 n- Z" C3 e0 Z- l4 p4 |4 P j, d+ D ] i0 X" K- u0 i# J
& A& Y! s) \9 h5 T" d
力(N)
 S$ Q" e# x# I) y
位移(µm)
6 b' g2 S) G+ K$ d P! W* R
N=1500(r/min)
 4 q. |) x' b! S% Y. X
N=2800(r/min)
; P( Y9 d, t7 V8 v
2h0 = 0.021mm
 6 x" V) M( |$ s' F9 B; _9 g: r
2h0  = 0.030mm
 % ], V9 ?2 \ H" y! X% X5 q; F% M
2h0 = 0.030mm
7 p3 u0 f f; \
50
 ( N4 v# S0 L: G9 w
0.15
 # h, D( e+ B: R# w5 F
0.25
 ! o& }1 ]2 a6 \2 V6 B
0.20
4 I8 T, { ^, G" ~$ T, L
100
 ( `1 ]* P2 m7 i9 Z
0.25
 & q7 J! i) J+ s- W+ ^% D
0.40
 $ P7 x$ b& j* z, m; _: R2 ^3 z
0.40
; w- v, ~6 K: ~4 X
150
 + m- E8 w0 J% K: t( X
0.40
 8 w0 {+ H1 c/ T, H
0.60
 & v; \# C$ y ?! U. ?
0.50
% Y" e% X( r* ?* e6 w: J0 F
250
 8 z$ {4 ~- j- k1 d1 t& Z; J8 L' g
0.60
 5 Z# H0 ~- B! D3 L: {3 A1 \* `
0.90
 6 K. H' o9 E; }9 C6 N& u
0.80
! W" U- U2 ]( V m0 N f
400
 $ ]1 L* B/ ]( q0 }- J
1.00
 ' q" L' V) k! o% ~; L
1.50
 + ^5 \% n H7 Q: n# g
1.00

# z; v3 S2 O% Z. B
 
+ p! u7 Y: H0 c' L, O
 
, f9 E- P3 r' E! {2 B! \% V
 
$ o5 [0 m1 m* a! @9 b
 
. J- m. M6 \: t* I8 V% X6 ?4 Y
 
& k( N6 u/ d4 M1 d
由以上公式计算出轴承的静压承载
; M" \( F! i' x( A3 j3 Q
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。
6 \' x& G. _5 ~( G
主轴轴承的动压承载
( \5 x$ H- u+ O! G4 N0 V
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1－5。
3 |3 f8 Z( u e9 s6 _4 t
 
4 F# O: Q% I) |. x+ r4 u( g0 D& \+ _3 s
表1－5
2 l( ?5 S. G+ Q$ X4 Q$ E: E

. [( S) d. `% p

8 b! Y- z2 N; S- Z3 \9 o: _0 \; ~) x2 }0 q% y& f( z# E8 e% K! }. H$ N5 x) |" r; L2 n7 |6 c: R9 R2 {/ O Q, O% K+ k1 C. M4 ]9 q7 T+ F, u; P7 i, [& F; ]+ v, b5 c% s( A- D8 U" G6 o' I y6 x! O0 S' P) A. q2 f% v2 s7 ]7 _- O! M7 f$ N, r1 {" Q# x0 _( F2 N5 {& I) g5 u+ \" x8 g0 u/ _4 v$ `( H8 S% i. q) ^* O4 K' n. Z F/ z6 _) ]( J A) F& l: G! d o- {7 X3 f/ M" ^1 C% M" ?, q* u0 P4 k) P" y" D+ i1 U5 U7 i! [0 P" U) D, g; B+ j K1 t0 z9 C. O9 E/ e) ]; I/ _% P0 i& }! I {) L( D. O. X9 Q3 e6 Q8 N& p1 x1 x: a2 I* }5 D C1 R0 l- r+ P m8 y( `$ X/ f1 {/ ]5 z+ a, K5 u b# s1 ?/ n O& q6 J/ j! H' | R& G$ P' y5 h# _1 T" N3 m. y: G2 v5 j' V% [; o5 _; c& x8 [/ j$ \ B4 R# b" C' ]8 }3 [$ R+ _( {& @: @( a5 Y; j) F
" q7 X/ {$ V0 a! Z% u5 E( `7 R9 ]9 W
ε
 % ^: @9 }# @3 \% i2 P0 C( ], U: _
Fmin
6 C" L7 C' `4 v% N
(N)
 & b2 M) d" L; R
Q
* P* h' F- q; d( c
(ml/min)
 3 |% I) M/ v4 M) p" I$ W
Δt
6 P6 \0 m5 l, S
( C)
$ V9 ~; \% z% U7 r
0.1
 6 Q* i2 {% F% R
948.3
 ( Q) `% h' k* Q( B% h$ t
306.2
 & \5 S' f- J9 T' M) i* s, h( D+ N
10.8
% C4 w4 f3 I9 Q# i6 w" `7 `0 ^ M
0.2
 S9 v; I: v6 L. B1 Q _" v6 x
1854.5
 $ T1 V2 m5 u% G9 R6 w( L
320.8
 0 x' z4 O V# Q) e I
10.4
8 F! h P5 o+ i* O: d
0.3
 / n- L6 d' m) e. s0 i& T6 W
2818.4
 7 ]. K) d: q( ~4 E
341.0
 . F7 H6 V* a5 h
10.2
% w8 ^4 n- {7 w& [+ Y# l8 {
0.4
 A- b, u( o# _9 V9 y( \, f
3966.9
 3 z' b) F. U/ m5 Z' V5 u
334.8
 / x4 s4 F4 [- O; C: A( s; e! |
10.8
7 _2 U8 Q) Y. u) O- z o
0.5
 8 U5 q+ T X5 B) N
5899.4
 + K: { E" r3 y7 O( s
311.1
 : \) s5 K. x' V1 D4 X- k
12.6

3 b) A+ H# _$ L0 Z7 a: }, ~
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