空载机械摩擦损耗的大小主要取决于摩擦面的种类和制造装配的质量摩擦面上空载时的作用力( 传动件的重量、偏心质量、轴承的预紧力、皮带拉力以及传递空载扭矩等) 摩擦系数及相对运动速度。对一台已定的机床,各传动件的尺寸一定,在润滑情况保持不变的条件下,则各传动件的空载机械摩擦损耗随摩擦表面相对转速的提高而增加。可以认为空载机械摩擦功率损耗与相对速度的一次方成正比。各传动件的搅油功率损耗主要决定于传动件的种类、尺寸大小、浸油深度、油的粘度、油温的变化和传动件的速度。对于一台结构一定的机床,在主轴箱内油面高度固定不变的条件下,则各传动件的搅油功率损耗随转速的提高而增加。一般可以认为各传动件的搅油功率损耗与转速的平方成比例。正常情况下,对于采用飞溅润滑的主轴箱来说,由于轴位布局合理,浸油齿轮数目较少,油面高度适宜,则搅油功率损耗占全部空载功率损耗的比例很小,可以忽略。目前大多数电主轴结构都是把加工主轴与电机转轴做成一体,以实现零传动。空气阻力损耗功率就更小了,也可以忽略不计。这样机床空载功率损耗的总数,可以近似地认为机床主传动系统空载功率与主轴箱全部轴之和成正比关系。
高速电主轴根据应用场合的不同大致可以分为8大类:磨削用、铣削用、车削用、拉碾用、钻削用、加工中心用、机械式主轴(不含内置电机)皮带传动主轴、特种旋转试验主轴等。一般用户常用的有磨削用、铣削用、车削用、加工中心用、机械主轴(不含内置电机)皮带传动主轴几类。在选择电主轴时,一定要关注你的应用场合,不同的应用场合的接口是不同的,另外一定要弄清楚工况的功率要求,以及在此功率下对应的转速,这一点很关键,因为同样是1kW,在1000转和10000转的要求下电主轴的外形尺寸是相差很多的,对于电主轴设计的难度也是不同的,所以工况一定要准确。由于不平衡质量是以主轴的转速二次方影响主轴动态性能的,所以主轴的转速越高,主轴不平衡量引起的动态问题越严重。
液压拨叉需附加一套液压装置,将信号转换为电磁阀动作,再将压力油分至相应液压缸,因而增加了复杂性。如单纯片面追求无级调速,势必加工中心要增大主轴电念头的功率,从而使主轴电念头与驱动装置的体积、重量及本钱大大增加。简朴的二位液压缸实现双联齿轮变速。采用机械齿轮减速,增大了输出扭矩,并利用齿轮换挡扩大了调速范围。当采用降低压力调速时,从电念头转矩公式T=CekIfIa中可得,它是属于恒转矩调速。(五轴联动)有关交流的感应电机矢量控制原理,这里不予先容。对于这种等级的动平衡要求,采用常规的方法仅在装配前对主轴的每个零件分别进行动平衡是不够的,还需在装配后进行整体平衡,以确保主轴高速平稳运行。从式中可知,要改变电念头转速n,可通过改变电枢电压 (降低压力调速),或改变励磁电流 (弱磁调速)。
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