高速精密电主轴静压滑动轴承设计及性能分析

针对智能产线数控加工中心的需求,对电主轴支撑轴承进行了设计,设计的轴承为四油腔静压滑动轴承,核心设计参数包括内径、封油面宽度、回油槽宽度、节流比及半径间隙等。建立了静压轴承支撑刚度的计算模型,计算获得设计轴承在载荷为100～700 N时的刚度值为6.0×10⁷～10.2×10⁷ N/m。分析了封油面宽度、回油槽宽度、节流比和半径间隙对刚度的影响,对轴承设计参数进行了优化,优化后轴承的刚度值为11.4～29.8×10⁷ N/m。进行了轴承的静刚度测试,载荷为100～700 N时水平刚度为3.1×10⁷～25×10⁷ N/m、垂直刚度为2.5×10⁷～23×10⁷ N/m。研究结果表明：封油面宽度和半径间隙对静压轴承刚度影响较大,是重要的设计参数;刚度试验测试值比理论计算值偏小,原因可能是制造和装配误差导致的轴承节流器、油腔等结构的性能对尺寸误差较为敏感导致。