精密主轴轴承热特性解析

高速电主轴是高速机床的核心部件，电主轴单元各零件的精度通常为μm级，如跳动一般为1～3μm，主轴刚度一般为100-300N/μm，因此，电主轴各零件自身的精度误差和变形量很小。然而，高速运转时，轴承发热量很大，导致轴承温升很高，并引起热变形。热变形引起的误差远大于精度误差和变形量。而且，热变形直接改变了轴承的预紧状况，影响轴承的刚度特性和电主轴的加工精度，严重时，甚至导致轴承的热咬合，使电主轴毁坏。电主轴的发热问题降低了其在实际生产应用中的可靠性。故对轴承进行热分析并掌握轴承的热态特性对提高电主轴加工中的稳定性和可靠性都是极其重要的。高速精密角接触球轴承是机床主轴单元中应用最广泛的一类轴承，本文就以此类轴承为研究对象，对高速精密主轴轴承系统作了较有意义的热特性分析与计算。