單向軸承在電主軸中通常以高速和超高速運行,因此離心力對單向軸承的運行和工作狀態(tài)有很大的影響。當(dāng)軸承球靜止時,內(nèi)圈和外圈的接觸點分別為A和B。高速運行時,離心力傾向于使軸承球向外偏離,即A向A1移動,B0向B1移動。此時內(nèi)圈的接觸角會擴(kuò)大,外圈的接觸角會變小。因此,軸承球的質(zhì)心會偏移旋轉(zhuǎn)軸,形成陀螺力矩。
軸承球在旋轉(zhuǎn)的同時會有一定程度的滑動,滑動所形成的摩擦熱不僅使單向軸承的溫度升高,更嚴(yán)重的會造成軸承球表面層局部退火,增加損傷和燒損程度。
為擺脫離心力的影響,單向軸承在高速電主軸中預(yù)緊運行。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)載荷過大,單向軸承的潤滑程度和散熱環(huán)境較差,在相同的應(yīng)用環(huán)境中單向軸承周期短,很容易燃燒或卡死,且高速特性越高,但單向軸承和高速電主軸的支撐剛度大大增加。如果預(yù)緊力過小,高速電主軸整體剛度和承載能力將顯著降低。
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