高速電主軸的熱穩(wěn)定性問(wèn)題的原因和克服方式

發(fā)布時(shí)間：2020-09-09 13:39:44 點(diǎn)擊率：

高速電主軸應(yīng)用率雖然很廣泛，但也存在很多問(wèn)題，其中高速電主軸的熱穩(wěn)定性問(wèn)題是該類(lèi)主軸需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。那么，高速電主軸的熱穩(wěn)定性問(wèn)題是因何而出現(xiàn)的？又該如何克服？

由于電主軸將電機(jī)集成于主軸組件的結(jié)構(gòu)中，無(wú)疑在其結(jié)構(gòu)的內(nèi)部增加了一個(gè)熱源。而電機(jī)的發(fā)熱主要有定子繞組的銅耗發(fā)熱及轉(zhuǎn)子的鐵損發(fā)熱，其中定子繞組的發(fā)熱占電機(jī)總發(fā)熱量的三分之二以上。

另外，電機(jī)轉(zhuǎn)子在主軸殼體內(nèi)的高速攪動(dòng)，使內(nèi)腔中的空氣也會(huì)發(fā)熱，這些熱源產(chǎn)生的熱量主要通過(guò)主軸殼體和主軸進(jìn)行散熱，所以電機(jī)產(chǎn)生的熱量有相當(dāng)一部分會(huì)通過(guò)主軸傳到軸承上去，因而影響軸承的壽命，并且會(huì)使主軸產(chǎn)生熱伸長(zhǎng)，

除了電機(jī)的發(fā)熱之外，主軸軸承的發(fā)熱也不容忽視，引起軸承發(fā)熱的因素很多，也很復(fù)雜，主要有滾子與滾道的滾動(dòng)摩擦、高速下所受陀螺力矩產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦、潤(rùn)滑油的粘性摩擦等。

這些摩擦?xí)S著主軸轉(zhuǎn)速的升高而加劇，發(fā)熱量也隨之增大，溫升增加，軸承的預(yù)緊量增大，這樣反過(guò)來(lái)又加劇了軸承的發(fā)熱，再加上主軸電機(jī)的熱輻射和熱傳導(dǎo)，所以主軸軸承必須合理潤(rùn)滑和冷卻，否則，無(wú)法保證電主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

為改善電主軸的熱特性，電機(jī)冷卻必不可省，具體的措施就是在電機(jī)定子與殼體連接處設(shè)計(jì)循環(huán)冷卻水套。這里的水套用熱阻較小的材料制造，套外環(huán)加工有螺旋水槽，電機(jī)工作時(shí)，水槽里通入循環(huán)冷卻水。為加強(qiáng)冷卻效果，冷卻水的入口溫度應(yīng)嚴(yán)格控制，并有一定的壓力和流量。

另外，為防止電機(jī)發(fā)熱影響主軸軸承，主軸應(yīng)盡量采用熱阻較大的材料，使電機(jī)轉(zhuǎn)子的發(fā)熱主要通過(guò)氣隙傳給定子，由冷卻水吸收帶走，使得高速電主軸的熱穩(wěn)定性保持平衡。

上一個(gè)：永磁同步電主軸不同冷卻辦法的優(yōu)缺點(diǎn)

下一個(gè)：電主軸通常采用的控制方式和潤(rùn)滑技術(shù)