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高速電機(jī)歷史進(jìn)程 高速電機(jī)簡(jiǎn)介



關(guān)于電機(jī)歷史進(jìn)程事件,小編還是第一次聽(tīng)說(shuō)過(guò)的,每次今天要分享的是關(guān)于高速電機(jī)歷史進(jìn)程,如果你也感興趣的話,可以一起來(lái)瞧瞧。
 
高速電機(jī)簡(jiǎn)介
 
高速電機(jī)通常是指轉(zhuǎn)速超過(guò)10000r/min的電機(jī)。它們因?yàn)檗D(zhuǎn)速高,體積遠(yuǎn)小于功率普通的電機(jī),與原動(dòng)機(jī)相連,取消了傳統(tǒng)的減速機(jī)構(gòu),高速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小等原因,所以具有電機(jī)功率密度高,可以有效的節(jié)約材料,傳動(dòng)效率高,噪音小,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。
 
高速電機(jī)歷史進(jìn)程
 
高速加工技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注,它不僅可獲得更大的生產(chǎn)率,而且還可獲得很高的加工質(zhì)量,并可降低生產(chǎn)成本,因而被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前途的先進(jìn)制造技術(shù)之一。
 
在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家,此項(xiàng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空、航天及模具行業(yè)。在近五年中,我國(guó)的該項(xiàng)技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。是實(shí)現(xiàn)高速切削的前提條件。
 
高速機(jī)床與虛擬軸機(jī)床均為機(jī)床突破性的重大變革。無(wú)論是普通數(shù)控機(jī)床還是虛擬軸機(jī)床,實(shí)現(xiàn)高速化的關(guān)鍵部件仍是主軸單元。
 
主軸高速化常用dn值(dn值是指主軸軸承的平均直徑(mm)與主軸的極限轉(zhuǎn)速(r/min)的乘積)來(lái)衡量,高速主軸常是指dn值在1.0×106以上的主軸。隨著軸承技術(shù)、潤(rùn)滑技術(shù)的發(fā)展,主軸的轉(zhuǎn)速在逐年提高。在資料顯示,在80年代,主軸軸承在脂潤(rùn)滑條件下的dn值最多只能達(dá)到0.5×106,但當(dāng)油氣潤(rùn)滑裝置開(kāi)發(fā)出來(lái)以后,dn值迅速提高到1.0×106,采用角接觸陶瓷球軸承后,主軸軸承的dn值進(jìn)一步提高到2.0×106。
 
到90年代,采用新的潤(rùn)滑方式——噴射潤(rùn)滑,使主軸的dn值達(dá)到3.0×106。對(duì)于轉(zhuǎn)速在10000r/min以上的主軸單元,通過(guò)皮帶或者聯(lián)軸器來(lái)驅(qū)動(dòng)已不再合適,較合理的方式是采用內(nèi)裝電機(jī)直接驅(qū)動(dòng),即將電機(jī)的轉(zhuǎn)子直接安裝在主軸上,定子安裝在主軸套筒里,做成所謂電主軸的形式。
 
該電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊、易于平衡、傳動(dòng)較率高等優(yōu)點(diǎn),是高速主軸理想的結(jié)構(gòu)。電主軸的性能除了受軸承及其潤(rùn)滑技術(shù)影響較大以外,還受許多因素的影響,其中包括軸承預(yù)緊力的控制、內(nèi)裝電機(jī)的發(fā)熱與冷卻、主軸的動(dòng)平衡、軸上零件的連接等。
 
此外,主軸軸端的設(shè)計(jì)也是高速電主軸不容忽視的問(wèn)題。電主軸軸承的選擇及其預(yù)緊技術(shù)用在高速主軸單元上的軸承主要有角接觸球軸承、磁懸浮軸承、水基動(dòng)靜壓軸承、空氣動(dòng)靜壓軸承等。
 
磁懸浮軸承由于價(jià)格昂貴,控制系統(tǒng)復(fù)雜,發(fā)熱問(wèn)題難以解決,因而還無(wú)法在高速主軸單元上推廣應(yīng)用。
 
水基靜壓軸承是國(guó)內(nèi)較熱門的研究課題之一,它是利用水具有熱容量較大、軸承溫升較小的特點(diǎn),部分解決了普通動(dòng)、靜壓軸承發(fā)熱嚴(yán)重的問(wèn)題,主要用在低速重載場(chǎng)合。
 
空氣動(dòng)靜壓軸承徑向剛度低并有沖擊,但高速性能好,一般用在超高速、輕載、精密主軸上。
 
角接觸球軸承dn值在2.0×106以下的高速主軸單元中應(yīng)用,無(wú)論是速度極限、承載能力、剛度、精度等各方面均能很好地滿足要求并已標(biāo)準(zhǔn)化,價(jià)格低廉,角接觸球軸承還可通過(guò)以下方法來(lái)提高性能。

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