高速磨床主轴轴承预载荷的施加与测量计算

对磨床主轴的轴承装配形式及受力状况进行了分析，并用实例对预载荷的施加及测量计算加以详解，给出明确的可操作数据。     

主轴轴承预载荷的计算

主轴是机床的关键部件之一，其刚性、寿命等对机床产生直接影响。机床主轴可分为外部传动式主轴和内装电动机式主轴，无论哪种主轴，所采用的轴承基本是高精度角接触轴承，可以是角接触滚子轴承、角接触球轴承，或是两者的组合。这些轴承都需要在有一定轴向载荷情况下运转工作，当轴向外载荷为零，在设计制造过程中施加于轴承上的载荷称为预载荷，预载荷的大小直接关系到轴承的工作速度、刚度及寿命。     

高速角接触球轴承动态刚度的分析与计算

在Hertz接触理论的基本上，结合Newton-Raphone法，针对定位、定压两种不同的预紧方式，分析计算了轴向力和径向力联合载荷作用下高速角接触球轴承的动态刚度，结果表明：定位预紧下轴向刚度和径向刚度随转速增加而增大；定压预紧下轴向刚度随转速增加而减小，径向刚度随转速增加而增大。     

平台框架轴承预载荷的精确控制

介绍了一种将测定轴承凸出量并修磨配对和测定轴承轴向位移量结合起来精确测定和控制成对轴承预载荷的方法。该方法既可测量轴承的轴向变形量，又可测出成对轴承的实际预载荷，减少了测量环节，提高了测试精度。     

轴承配对形式对高速内圆磨削主轴性能的影响

通过对包含滚动轴承特性在内的主轴系统横向微分运动进行分析,确定出支承轴承配对形式对高速内圆磨削主轴临界转速和轴端刚度产生的影响关系,并给出了在电主轴实际应用中支承轴承配对形式的选择原则.     

高速精密陶瓷球轴承与钢质球轴承的性能比较研究

角接触球轴承作为高速主轴的核心部件，其动力学特性对整机的切削性能和加工精度有重要的影响。本文根据Jones的套圈控制理论建立的动静分析法，建立了高速球轴承的拟动力学模型，基于该模型采用定量方法比较研究了陶瓷球轴承与钢质球轴承的性能差异，得到了若干有实用价值的研究结果。     

保持架结构参数对高速主轴轴承动态性能的影响

对高速主轴轴承保持架的结构和动态稳定性进行试验研究，并推荐了保持架引导间隙与兜孔间隙最佳匹配的结构参数。     

多联组配角接触球轴承的预载荷系数计算

以滚动轴承载荷-变形关系为基础,并以配对角接触球轴承的预载荷为基准,给出了各种形式多联组配轴承预载荷系数的计算方法和结果.     

角偏移的不确定性对主轴系统中角接触球轴承疲劳寿命的影响

研究在非理想安装条件下,轴承角偏移对主轴系统中轴承疲劳寿命的影响.为实现这一目的,首先介绍多轴承-主轴系统的分析模型,提出多自由度系统模型的求解方法,并对系统模型的有效性进行验证;其次,以四轴承-主轴系统为研究对象,考虑角偏移的不确定性,假设角偏移符合正态分布,基于系统模型分析不同主轴转速条件下,不同角偏移值时轴承内滚动体的接触力分布;最后,基于寿命理论,计算各轴承的疲劳寿命.结果表明:角偏移的不确定性可导致轴承寿命的显著分散性;对于系统中的预紧轴承,无角偏移时的疲劳寿命是角偏移存在条件下疲劳寿命的上限.随着主轴转速的降低,无角偏移时的轴承寿命与存在角偏移时的轴承寿命最小值的差异变得更大.     

高速机床主轴轴承预紧技术分析

比较论述了机床主轴轴承轴向预紧与径向预紧的优缺点，分析了轴承外载荷与轴向预紧的关系以及配对方式所引起的附加载荷问题。对机床主轴轴承设计和应用人员有一定的参考价值。     

高速主轴轴承预紧力技术研究

高性能电主轴单元集合了精密主轴轴承技术、高速电机驱动与控制技术、油气润滑与冷却技术、高速主轴轴承预紧等相关技术,其中高速主轴轴承预紧技术是实现高性能电主轴的关键技术之一.论文着重阐述了高速主轴轴承预紧力研究的目的和意义、轴承预紧力的研究现状以及本实验室对轴承施加预紧力的研究.     

关于轴承预紧力对轴系性能影响的仿真分析

高性能电主轴包括电机驱动与控制系统、主轴轴承系统、润滑与冷却系统、轴承预紧系统等多种重要部件,其中轴承预紧力技术是电主轴的关键技术之一.论文对不同预紧力下的主轴轴承刚度进行了理论计算,并对不同轴承预紧力下的主轴轴承系统进行了模态和谐响应分析.结果表明;随着轴承预紧力的增加,轴承刚度逐渐增大,轴系固有频率逐渐增大,主轴前端和后端径向响应位移逐渐减小,主轴中间径向响应位移则逐渐增大.     

无速度传感器矢量控制下高速电主轴动态性能分析

为了研究高速电主轴的控制精度与主轴机械参数之间的动态关系,根据法拉第电磁感应定律建立高速电主轴的动态数学模型,并利用无速度传感器矢量控制逆变调速原理,将该模型的定子电流分解为励磁电流和转矩电流两个分量,组成两个独立的一阶线性子系统——磁链子系统和转矩子系统,实现励磁磁链和电磁转矩对各自参考值的全局渐进跟踪。试验结果表明,在无速度传感器矢量控制下,高速电主轴的励磁磁链受励磁电流的控制,且不受主轴负载和转速高低的影响,始终保持恒定;转矩电流控制高速电主轴的电磁转矩,与负载呈线性关系。有效控制励磁电流和转矩电流两个独立变量,不仅可以保证高速电主轴在负载状态下转差率小、转矩输出稳定性高的特点,而且当高速电主轴受到瞬间外力冲击时,其快速的转矩响应能力、动态速度跟随精度和抗挠动性等动态特性参数都可以通过控制励磁电流和转矩电流的精度实现。     

高速电主轴技术的研究

高速加工是近年来发展起来的一种集高效、优质和低消耗于一体的先进制造技术。电主轴是实现机床高速化的核心部件。本文详细阐述了高速主轴的技术难点、存在问题、发展现状，并提出了完整的技术解决方案。     

高速主轴/刀柄联接的离心力效应分析

随着切削速度的提高 ,主轴 /刀柄联接性能在离心力的作用下发生很大变化 ,直接影响工件的加工精度和表面粗糙度。本文通过先进的非线性有限元技术分析了离心力对主轴 /刀柄联接特性的影响。研究表明 ,适当提高过盈量 (轴向拉力 )对于提高主轴 /刀柄联接特性具有积极意义     

高速主轴过盈联结特性研究

高速主轴是高速切削技术的核心部件，其与电动机转子间的过盈量的大小是影响主轴的几何精度、运动精度、加工精度的关键因素。高速主轴与转子间的联结特性不仅受到初始装配公差的影响．还受到离心力的影响，且随着转速的提高。离心力的影响也越来越大。因此．设计过盈联结时．必须综合考虑接触应力、扭矩和转速对联结特性的影响。文章研究了高速主轴过盈联结的特性，分别推导出了高速主轴在静态和动态条件下过盈量和接触应力的理论公式。上述公式的推导有助于高速主轴过盈联结的设计。提高主轴的运动特性和加工特性。     

高速电主轴动态特性研究

作为数控机床的核心功能部件,高速电主轴的动力学特性直接影响着工件的加工精度。建立了高速电主轴的轴承-转子动力学模型,计算了角接触球轴承的动态支承刚度和轴承-转子系统的固有特性,并且研究了不同转速下轴承支承刚度对系统固有频率的影响。以2GDZ60型高速电主轴为研究对象,测试了系统的1阶固有频率和2阶固有频率,与理论计算值相比较误差较小。