單向軸承在電主軸中經(jīng)常高速和超高速運(yùn)行,因此離心力對(duì)單向軸承的運(yùn)行和工作狀態(tài)有特別大的影響。在靜態(tài)下,軸承鋼球和內(nèi)外圈接觸分別為A和b。高速運(yùn)行時(shí),離心力傾向于使軸承鋼球向外偏置,即A向A1移動(dòng),B0向B1移動(dòng)。此時(shí)內(nèi)圈的接觸角會(huì)擴(kuò)大,外圈的接觸角變小。其結(jié)果是軸承鋼球的質(zhì)心移向旋轉(zhuǎn)軸,形成陀螺力矩。
軸承鋼球在旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)有一定程度的滑動(dòng)。滑動(dòng)形成的滑動(dòng)摩擦熱不僅使單向軸承的溫度升高,而且引起軸承鋼球表面層的局部退火,增加損傷和燒傷的程度。
高速電主軸單向軸承采用預(yù)緊力運(yùn)行,以消除離心力的影響。適當(dāng)?shù)念A(yù)緊能使工作過程中內(nèi)外圈接觸角保持一致,既能增加單向軸承的使用壽命,又能增強(qiáng)單向軸承和高速電主軸的剛度。
如果預(yù)緊力過大,單向軸承潤(rùn)滑程度和散熱環(huán)境較差。在相同的應(yīng)用環(huán)境下,單向軸承周期短,非常容易燒毀或卡死。高速特性越差,單向軸承和高速電主軸的支撐剛度就會(huì)大大提高。預(yù)緊力過小,會(huì)顯著降低高速電主軸的整體剛度和承載能力。
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