电主轴结构般采用角接触球轴承支撑,轴承的配置形式取决于载荷的大小、方向,主轴的转速以及主轴的工作要求。精密角接触球轴承的电主轴般采用单套,DT配对和DB配对三种居多。
角接触球轴承在有轴向预加载荷的条件下才能正常工作。预加载荷不仅可消除轴承的轴向游隙,还可以提高轴承刚度以及主轴的旋转精度,抑制振动和滚珠自转时的打滑现象等。般来说,预加载荷越大,提高刚度和旋转精度的果就越好;但是另方面,预加载荷越大,温升就越高,可能造成烧伤,从而降低使用寿命,甚至不能正常工作。因此,要根据不同转速和负载的电主轴来选择轴承的预加载荷值。
电主轴轴承在高速旋转时,滚珠会产生很大的离心力和陀螺力矩,此时的离心力远大于切削时作用给滚珠的力,故此时轴承设计的主要参数不再是工作载荷,而应是转速。为了解决高速旋转的离心力问题,对于滚动轴承本身,可以采取下面的措施:
(1)尽量减小滚珠直径,即减小滚珠的径向尺寸;
(2)采用密度小的热压烧结Si3N4陶瓷材料制作滚珠,即提升滚珠的质量。Si3N4陶瓷材料具有密度小、弹性模量大、热胀系数小、耐高温、不导电、不导磁和导热系数小等优点。目前用热压Si3N4陶瓷制作滚珠,滚道仍然用轴承钢,这种轴承被称为陶瓷球混合轴承。
洛阳汇普轴承有限公司生产的电主轴轴承是门针对于24000r/min,48000r/min,60000r/min等几种标准转速而设计的,针对于如此高的转速,必须采用精度在P4以上,陶瓷球,密封结构的角接触球轴承才能使主轴的使用性能达到,噪音在30分贝以内,使用寿命至少能达到12个月(使用得当,定期维护)。