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電主軸的熱源分析及其冷卻

發(fā)布時間:2018-04-18 21:21:09點擊率:

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電主軸的熱源分析及其冷卻
電主軸有兩個主要的內(nèi)部熱源:內(nèi)置電動機的發(fā)熱和主軸軸承的發(fā)熱。如果不加以控制,由此引起的熱變形會嚴重降低機床的加工精度和軸承使用壽命,從而導致電主軸的使用壽命縮短。電主軸由于采用內(nèi)藏式主軸結(jié)構(gòu)形式,位于主軸單元體中的電機不能采用風扇散熱,因此自然散熱條件較差。電機在實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換過程中,內(nèi)部產(chǎn)生功率損耗,從而使電機發(fā)熱。研究表明,在電機高速運轉(zhuǎn)條件下,有近1/3的電機發(fā)熱量由電機轉(zhuǎn)子產(chǎn)生,并且轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的絕大部分熱量都通過轉(zhuǎn)子與定子間的氣隙傳入定子中;其余2/3的熱量產(chǎn)生于電機的定子。所以,對電機產(chǎn)生發(fā)熱的主要解決方法是對電機定子采用冷卻液的循環(huán)流動來實行強制冷卻。典型的冷卻系統(tǒng)是用外循環(huán)水式冷卻裝置來冷卻電機定子,將電機的熱量帶走。
角接觸球軸承的發(fā)熱主要是滾子與滾道之間的滾動摩擦、高速下所受陀螺力矩產(chǎn)生的滑動摩擦以及潤滑油的粘性摩擦等產(chǎn)生的。減小軸承發(fā)熱量的主要措施:適當減小滾珠的直徑 減小滾珠直徑可以減小離心力和陀螺力矩,從而減小摩擦,減少發(fā)熱量.采用新材料 比如采用陶瓷材料做滾珠,陶瓷球軸承與鋼質(zhì)角接觸球軸承相比,在高速回轉(zhuǎn)時,滾珠與滾道間的滾動和滑動摩擦減小,發(fā)熱量降低。采用合理的潤滑方式 油氣和油霧等潤滑方式對軸承不但具有潤滑作用,還具有一定的冷卻作用。





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