高速精密主轴单元滚动导套支承特性分析.pdfVIP

堡 Q = 2 轴承 2008年7期 32—34 CN41—1148／TH Bearing2008，No．7 高速精密主轴单元滚动导套支承特性分析 常 琚 ，赵三星 (1．韶关学院 信息工程学院，广东 韶关 512005；2．武汉科技大学，武汉 430081) 摘要：通过对该组件内滚动体与主轴壳体以及后轴承座之间的Hertz接触力与变形的非线性分析，建立了一套 求解滚动导套支承刚度的分析方法，利用该方法能够为高速精密主轴单元设计与应用提供所需的量化计算依 据。 关键词：滚动轴承；刚度；主轴；滚动导套；动态性能 中图分类号：TH133．33 文献标志码：A 文章编号：10oo一3762(2008)07—0032—03 Analysis on Supporting Characteristic of Rolling Guiding Sleeve in Hi gh Speed and Precise Spindle Units CHANG Jun ，ZHAO San—xing (1．Institute of~nformafion Engineering，Shaoguan University，Shaoguan 512005，China；2．Wuhan University of Science and Technology，Wuhan 430081，China) Abstract：A method is established tO calculate supporting s~ neSS of rolling guiding sleeve by means of non—linear load and deformation analysis for Heaz bodies contact between rolling elements and outer covering／bearing support in it．Using this method，quantitatively calculating parameters are put up for design of hish speed and precise spindle unit． Key words：rolling bearing；stiffness；spindle；guiding sleeve；dynamic characteristic 对于高速、高效、高精度主轴单元，热变形一 刀具部位的刚度以及系统临界转速及其主振型。 直是国内、外研究的重要课题l-】 J，特另0是高精 1 滚动导套支承受载分析模型 度、超精密加工机床的主轴单元，这一问题解决得 好与坏显得尤为重要。机床在工作过程中，由于 轴向能够灵活运动是滚动导套的一大特点， 种种原因会导致主轴产生温升，由此将对机床的 为了不至于因此而削弱后支承的径向剐度，滚动 加工精度造成影响，甚至会导致主轴单元不能正 导套通常设计为多列密排钢球结构，且钢球组件 常工作。为了解决这一问题，在实际应用中，一些 与主轴单元的壳体和后轴承座之间设置为合适的 高速精密主轴单元除了考虑必要的冷却之外，常 过盈配合，尽可能地使支承的径向能力得到加强 在后支承部位设置滚动导套支承结构，以便使主 (图1)。 轴因温升而能够沿轴向自由伸缩，避免在轴承上 设滚动导套中钢球列数为 ，每列钢球数为 产生附加载荷或造成轴承卡死现象。 m，后支承轴承承受的载荷为F，每一列钢球对轴 设置滚动导套以后，主轴单元后支承部位的 承座的反作用载荷为 ( =1，2，…，m)，则滚动 支承特性势必会产生一定的