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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。
. l9 \, q" c, ]9 }) x& n
（1）   主轴回转精度
+ r1 H: L* l6 H; ~% `
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。
o6 k0 G s H/ Y1 O( w
表1－1  回转精度测定
* Q: h1 ?& U$ a1 O* N' | M

1 C6 l/ h3 ~- Q1 q: y; [* |

* z/ \/ ^) D! @8 m7 s& @# G% U5 K3 q$ l. N p/ ^0 x: i4 G; G; T8 l$ B" z% A0 \* o' _" k h6 v F/ h& [! f( |& k/ I# |- @9 ^4 L3 Q* b. U( `$ r* g9 b0 s+ q- ]7 E' w/ L' D0 ^) u: S! \4 x3 n7 Y7 Y) p/ h0 @& G- i9 [) q9 r. D2 y G, J4 |8 [. x$ x. i, M0 B$ e" S3 \- M4 ~5 Z% z9 d1 q( `( U5 G% e: k* K7 y/ H+ C- T$ _3 t# {0 Y" G- _" a- g
( `% ]( L8 X! `
测量方式
 / [. ^. j8 y+ @& Q5 S+ A
回转精度（µm）
. N$ H; }1 e- Y
1500r/min
 - T7 | C9 g7 N4 X
3000r/min
/ g# ^( ^+ M/ C, i3 u; j
千分表
 6 t5 {- I$ j- {/ y- G" X
1.0
 # t- Z6 M$ V9 S7 E7 L8 n" G
0.50
" ^" G- F+ n* t. W
测微仪
 * o1 x9 z3 h+ b* z
1.3
 / r; v- h, t% Z! a' H' h6 `
0.51

# D7 e6 i- R/ [
 
6 {5 u" v/ O& I/ C* U
（2）   油腔压力测定
5 b# U. K; k5 T2 W( b6 y( f# k9 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。
/ ~; b9 X' U' q
表1－2 腔压测定值
* O" f5 I j% h% U/ J- p

$ j; ~0 U# r- f T9 }

" y# R; E, `8 e( X2 D) M; a, t% u8 z3 w$ c& T4 S i; a; F8 r d) O2 \; d) G* |4 N6 [ Q) r3 |! {" |5 p3 M8 S! Q( @$ @( n3 I7 C5 ?4 q6 [* g: c* @. _9 y( S7 C& Q" u" u. |4 Z; }3 v5 H; \$ C# k# o; X0 r t, x3 H+ k' h2 k% x8 J. O+ ^9 k" u1 U. k* P& Z, _2 ]- \/ Q0 \7 ]$ k& J" b0 R9 M- C. D7 ]$ L& E/ p$ q8 d& {* f! O; t% G: r; |4 X2 b1 `, u- h2 C' B2 b1 S+ j: \# H l4 G" N/ s! z7 x* \5 Y1 b1 Z" N5 s, z3 N( e( N5 r) J- H7 U. }5 n/ z6 m, r7 x0 w0 e4 J: x, k8 n# C* O& {, @) C6 p/ N5 \/ A7 s# R1 q% O1 D% B3 q$ p0 q4 E7 P: U: V3 l* ?$ Y& \: n. t0 F7 Y# L3 w/ H$ g6 J `6 |; E+ D; x: M0 ~6 V( z& D3 x" ]; l8 S4 {/ N" z4 _% \& s2 r) x9 v( |2 a, {* v. T+ H% [1 M: P4 D0 E% y6 u, p/ ~8 l0 K# x4 M/ P% [4 m$ M( w9 @# R2 i9 f7 ^6 S, R. T- _) ]. n( N2 k2 K$ Q* _2 D/ P2 L+ {! B, C3 N- U6 [! H7 M/ r
. |/ l- {$ a' p& o u: s- x2 H
直径间隙
! h+ {. s5 N2 s) n2 k8 G
（mm）
 6 c7 V& ~# {( D( [( k2 F" Y
供油压力
' o, d. Y+ c3 V7 ~! D/ _
（MPa）
 9 @7 ` d9 x( I# z- O6 a
浅腔压力（MPa）
; U) E- ?! M- H! h) ]+ h
主轴静止
 $ ]- i' J8 d$ n x- [" j* B! h
1500r/min
 P( g' {0 |, t- p
2800r/min
0 C- y1 x* L H7 u
0.015
 6 G/ s+ |3 ~2 B) ~% w o( @8 l, w
1.50
 : [0 K, d5 V; D. V9 J7 p
1.42
 7 A, M. E) O' A% J* m) _4 ^/ |. P
4.20
 1 W2 h/ t' R+ G9 q/ P& L
/
9 q3 }( b9 R C7 f. x7 x
0.021
 & ~$ H7 ]$ f9 w4 d6 J$ c# a
1.55
 1 K: @0 @% h+ H- U) c. w5 n; A- U
1.45
 ! K$ Z6 R7 S( E B5 k5 I( o) _
4.15
 : B* g$ z) T; O; Z i: u
5.80
/ U, N! R. s$ @7 A" t6 M e T
0.026
 / w6 a2 ^7 F: M5 P# @
1.20
 9 s: W/ l: f7 @
1.05
 , D W3 w i: t, e7 Z: H/ J
3.90
 0 Q0 ^6 q5 c2 L
5.20
( F$ u5 Z! d) j! O4 o& o7 [
0.036
 8 j) ]9 a7 u- I& K$ j, [$ q. ^
1.30
 & g+ Z: n8 ?' b" L* @9 I
0.90
 # h) L* U8 T9 d. W7 w; P2 W
3.00
 , \, x6 D9 I/ J. z2 C$ T
4.00

6 E9 u& Q8 J. s. z# n6 h! \
 
. n" y, F# R' S; r; ~3 x7 L; u
（3）   主轴系统刚性
8 e/ W0 r1 y' X4 Z0 U; x2 A% f* V
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。
3 }+ [ |7 b1 `* o/ V% Z
 
% h- s' N$ O5 Z% G4 g9 d
表1－3 主轴砂轮中点处力与位移的测定值
' j$ v8 ~, l# f/ I
 
; N) L- G5 o9 @- t2 ?

2 Y4 W+ @ w8 r. s$ Q- ^

' _0 s, B9 L( E# k X) E8 D+ ?# A* x9 P9 [* ^4 U. S# J' l% d3 S2 h! D: e$ K1 e \. m8 A& \5 J" h; S/ n' y, x+ w3 Y' Z1 d2 M2 M6 K$ V* A8 \9 G) q5 J1 W: n2 g1 G% h! z1 j! B3 Z+ {. `3 j" E4 Q7 G* Z2 a: O, U, U3 t; c) a) g% Z6 G5 `8 j( e& u8 S; e9 t) g0 o+ H/ u/ Y$ l- c9 @, C y! z* ~# V) S- W3 Z4 n# `0 _% [* Z+ [5 ^$ a+ t. G, v( \/ {! L) Z0 v0 K
0 y% Z5 K7 Z+ f# ~! h
力（N)
 1 w2 Q6 @8 g. E& R% Z) I( f; j( f* \' P
50
 4 Y9 s7 I. y. \* {
70
 6 S- Z" `# Y! k9 O
120
 : g2 Y f3 a9 m
150
 - a5 m5 l1 P8 [ O. Y5 ]4 c6 Z
200
! S6 [! K" O, F5 D. h3 [
位移（µm）
 ) B7 w' {8 B1 ^2 `" A9 Z& {
1.00
 ' v' ]& C& D1 p$ K
1.80
 ; N' F' u5 T3 U4 G( |$ t
2.50
 4 d' m$ z% v7 u5 n% r
2.80
 4 x9 Y) [( v' W9 C2 s- }2 {' ~
3.00

% ~" j: i5 A9 w: U
 
) b8 B7 l+ F: D6 g/ c# Y# E4 R
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。
[3 P. L* y, ?& J$ d
表1－4 主轴砂轮中点处力与位移的测定值
3 c4 `! m7 ]4 o6 K& `; u
 
) R/ d. M h% k7 C* W; q

! I" W' r# E3 N9 y

8 E! a: [: E) w4 W0 G6 t+ N% C' H9 b# H- [$ _' m( F3 C. ~4 w$ E V, r- a0 H* a, h( w/ [' @" i7 X; q3 S7 f- T8 i9 Z! k+ W" V& h1 T. i. U2 E, g1 n* k* S' x0 k0 T7 c8 W9 J* M0 N$ _' i7 e5 l1 V" o; n4 U* i/ O3 M7 @& ^) `: i; l5 J+ k: n! L G/ s: n& d, _. `9 X' c N% Y. ], n5 P+ R! k- W. z) r9 A/ t8 S& y* I& K) M. b1 r3 Y `+ B- \! u4 U$ y+ [8 o6 r# D$ F9 ?: K. D- H' K" S* K! n* N+ J5 p; @- }: f8 W7 e7 W6 p0 ~. J) o9 P5 Q! d- k9 o5 v" V3 F! r$ q+ p# D# m, E" y2 T: @' T4 L! v, @2 w4 ?- p2 m2 F; p% }6 J6 i" m, r% v0 T2 _- F- ~/ r% |7 o2 u- |2 ~( H& S% V1 G7 W. _9 Q% ~0 u8 `$ F, o1 b! {4 P' \8 r1 Y- [! a( ?, Z7 `, S# _$ S+ J8 |0 M9 G# O; R( V2 m8 g8 m- [" ^* f% o S/ Q# ]6 l: j: h/ g$ u: I3 x. Q1 y. x+ J/ _; Y0 I/ D3 y" @0 p3 E ^3 V4 Q0 f. f% u: o! t/ @6 M* w* ]0 D3 l2 l6 h# l4 G6 [# o0 ^" c( p( C) E6 v4 C' t# l$ T* h! q' y% x3 ~; L; o! @6 B+ ~6 S+ O7 ~( J7 h
% J7 ~- X% u$ ]$ t9 S8 n
力(N)
 $ D; O( h- a4 u( U; w; Q+ F
位移(µm)
& C" g0 S0 J {
N=1500(r/min)
 9 a2 E/ ~% Y- k: L: {% c# E
N=2800(r/min)
0 t1 Y- p8 s c+ V1 k" X
2h0 = 0.021mm
 4 P1 y! f7 x* ]# s( u
2h0  = 0.030mm
 $ l& m6 W9 b# m* X# Z! d, s
2h0 = 0.030mm
0 u" o. l- `, f* l+ {. V7 Z4 ^! t
50
 0 }% ^3 n3 _( Y4 `, H
0.15
 ( Y: T3 Q, r$ [* @, I9 _0 v
0.25
 4 n+ @; r2 b5 t8 I) E+ V
0.20
/ @! Y! H' Q" B/ i6 r8 N# }, l+ z% m
100
 9 D' G5 `$ v( i" l+ C
0.25
 , [; j$ S/ M" [, V$ {. t; g
0.40
 $ e4 }" ?& y: E( \- ^
0.40
! h+ L% u# v; d; K: \9 i1 f) }. t
150
 . S U& D# S3 `2 e4 [) x
0.40
 + r, l- k' R( I4 G, y
0.60
 ' }$ K/ f1 {6 C6 C. _0 L
0.50
; W0 a' D. u( U$ l9 o$ j, L" R
250
 5 K6 o$ Q3 F9 W$ \! [6 o! ?' ~: k
0.60
 0 u8 Z8 w+ _5 e. v
0.90
 0 a" ?' G; @$ Y7 Z) V9 b" V
0.80
, u0 |% c1 G6 N( t' O$ u4 o- ]
400
 7 t' o7 `5 y3 s1 m0 C9 u
1.00
 2 c$ ?; {. Q; X- O/ I3 i
1.50
 ; M8 j8 e4 A9 K+ ^4 _: m6 N
1.00

6 z1 A0 [9 _) V( R3 t* `5 ]+ o
 
# V9 G c; f2 N2 F
 
' B8 j$ H' d& h# X+ q
 
& B/ `1 L) ~: t* t7 V& ~2 J' n1 b
 
/ w. v+ d* o: s
 
5 t, y* O' v$ J+ u5 [) _
由以上公式计算出轴承的静压承载
" L6 Z; p& z& C
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。
: W% o5 ~' J/ k: G1 P
主轴轴承的动压承载
9 Y, _( q' }* F2 G7 u* ^& c
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。
6 \9 R# N* s3 t3 Q. |6 w" v& B
 
' U$ T# [1 s- X' X+ g
表1－5
& F- D. b: M5 s% W$ z$ i6 Q

6 |7 K& z: \$ s. A, W U5 w* Q! [/ ~

& G/ J y4 k; |( F5 `8 F; s/ |4 c7 i/ O; _ L# f5 {8 ]2 l2 y& z5 i. w0 V2 s; N$ u& }2 y0 ]% X% W0 A, _2 w% s# h( _5 \6 ^+ N6 j+ m. K7 }6 ^: Y$ Y9 T5 J) S* A' L1 e8 ~$ K/ y+ z4 q( t; e9 U1 v" X w& W, A& @; g# _' c. a% c5 ~3 P# D4 Y2 s! W2 M& ]' {8 Q4 N$ \ Z3 X+ p- u% w0 v, }# n, W2 V5 G: o4 x5 C7 z a$ l7 k! U) D; A5 o$ `: \5 u C, j9 C7 w( r5 c' u7 f! Z; r, r3 L$ k+ @+ m n. [8 F/ ~, X3 _1 s) K9 T3 ]6 Y% f3 g( \7 m& i8 q/ D$ E6 |6 r. t" u) Y9 r' F2 o* |7 p( k) L8 _4 |* T; A9 \- f9 |: o" j' @ }. R% [& G8 f9 U6 q8 p1 Z0 W- @2 q0 T3 v7 [ h" I6 _, D, J3 @8 \4 ^* d/ O% B# Q8 \. L% o( s, |/ n( z0 w- }, | r V% p$ x5 o' E" t% Z5 P4 N* f8 L) J) |8 }) x; U# {/ i( [( Y2 {+ [& P9 C- s" F! c* b& R& s" P8 S6 Z3 X* {2 o: ?- w+ d! K2 C# e$ C7 F5 b8 y6 I4 Q9 b2 ^( ~. j6 _' B5 e8 ?. K: z7 w6 N4 M9 U) X
) ^: Q& v1 I& C' W$ x9 O l
ε
 & f$ p5 ]* b- s/ D3 K0 l
Fmin
; N) g/ B- }8 j8 F3 b6 n/ i
(N)
 L+ Y$ i" t5 F; d% S. _
Q
( c7 j0 G- O5 Z2 m
(ml/min)
 0 `/ f" w( a( C/ b- p
Δt
6 B9 [9 L, u1 x# U" n
( C)
6 i2 a, c" L5 q- e. @
0.1
 + b a+ x1 d& N4 }- d/ w7 i6 U7 G6 r
948.3
 # E1 y# Q8 X: k" v+ {6 u+ B
306.2
 & h9 e: j' ?/ {$ k
10.8
$ W0 g8 t! k# @
0.2
 5 ~. I! {9 I2 D$ s" I' R8 w) i
1854.5
 2 e) A, b. |. L2 P( J0 P
320.8
 * m4 e6 z9 u( ~
10.4
q$ z6 y2 i' W/ n# b2 y
0.3
 0 U' T6 o% t! v8 }
2818.4
 / T8 N) K U+ [, c
341.0
 & i9 W' s/ r: M8 j) {
10.2
9 d4 \4 g- ~- B' o* p
0.4
 ! j( k* K0 O5 ?. {" y- h- M T8 z
3966.9
 , _. v/ j5 P. i, ^$ X+ h u
334.8
 ( |5 ]& c2 y! w. H$ O9 Y
10.8
& n! h4 `5 o* Y* o% R9 n, x
0.5
 ; [0 |1 y- U F1 `# ^6 b7 l
5899.4
 - G5 f" `! A7 M2 u
311.1
 ; E/ k1 Q+ u' G. s8 s# \
12.6

0 R# P1 B9 A/ \
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