電主軸的熱源分析及其冷卻

發(fā)布時(shí)間：2018-04-18 21:21:09 點(diǎn)擊率：

電主軸的熱源分析及其冷卻
電主軸有兩個(gè)主要的內(nèi)部熱源：內(nèi)置電動(dòng)機(jī)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(huì)嚴(yán)重降低機(jī)床的加工精度和軸承使用壽命，從而導(dǎo)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(jī)不能采用風(fēng)扇散熱，因此自然散熱條件較差。電機(jī)在實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中，內(nèi)部產(chǎn)生功率損耗，從而使電機(jī)發(fā)熱。研究表明，在電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，有近1/3的電機(jī)發(fā)熱量由電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生，并且轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的絕大部分熱量都通過(guò)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(jī)的定子。所以，對(duì)電機(jī)產(chǎn)生發(fā)熱的主要解決方法是對(duì)電機(jī)定子采用冷卻液的循環(huán)流動(dòng)來(lái)實(shí)行強(qiáng)制冷卻。典型的冷卻系統(tǒng)是用外循環(huán)水式冷卻裝置來(lái)冷卻電機(jī)定子，將電機(jī)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(dòng)摩擦、高速下所受陀螺力矩產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦以及潤(rùn)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(dāng)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(shí)，滾珠與滾道間的滾動(dòng)和滑動(dòng)摩擦減小，發(fā)熱量降低。采用合理的潤(rùn)滑方式油氣和油霧等潤(rùn)滑方式對(duì)軸承不但具有潤(rùn)滑作用，還具有一定的冷卻作用。

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