組合滾動(dòng)軸承提高主軸轉(zhuǎn)速
為了滿足機(jī)床行業(yè)的快速發(fā)展，以及光電行業(yè)對(duì)微小型機(jī)械加工的需要，超高速空氣靜力軸承的速度現(xiàn)在已經(jīng)超過(guò)了3x10e6DN，相當(dāng)于軸的表面速度超過(guò)了150m/s。然而，由于軸承的間隙范圍在5-20um之間，在這樣的速度下，空氣膜必須具備承受特高剪切速率的能力。由此而來(lái)的粘滯力對(duì)軸承的熱性能和動(dòng)力特性都有致命的影響。Loadpoint新設(shè)計(jì)成功的帶溝的組合滾動(dòng)航空軸承克服了這一系列的問(wèn)題。
這種新的設(shè)計(jì)使高速運(yùn)行有了改進(jìn)，有可能增加速度極限和堅(jiān)硬性而降低運(yùn)行時(shí)的溫度。
Loadpoint的新設(shè)計(jì)有效的克服了主要受限因素，使空氣靜力軸承實(shí)現(xiàn)更快的速度。把空氣動(dòng)力學(xué)原理和靜力學(xué)原理結(jié)合起來(lái)，Loadpoint這一帶溝的組合滾動(dòng)軸承——有螺旋槽的輥頸軸承和有螺旋槽推力軸承，在軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)可以把空氣擠壓到中心。在高速下，槽的這種作用可以在很大程度上改變軸承內(nèi)部氣壓的分布，提高了負(fù)載能力和堅(jiān)硬度。螺旋槽也可以改變軸承內(nèi)部空氣膜的速度和梯度,同時(shí)降低軸承的粘滯磨損。由于航空軸承的粘滯磨損和面積成正比和空隙成反比，在同樣最小間隙下，帶溝的組合滾動(dòng)軸承的摩擦力比傳統(tǒng)的軸承要小。速度越高，這種優(yōu)點(diǎn)越明顯。帶溝的組合滾動(dòng)軸承和傳統(tǒng)的航空軸承的性能區(qū)別就能說(shuō)明這一點(diǎn)。。
隨著速度和軸的的增加，軸承的最小間隙從28um降低到16um。在低速下，結(jié)果和傳統(tǒng)軸承相似。然而，當(dāng)速度高達(dá)120,000rev/min時(shí)，帶溝軸承就有了明顯的優(yōu)勢(shì)，而且還有可能達(dá)到更高的速度。重要的是，帶溝的組合滾動(dòng)推力軸承和傳統(tǒng)推力軸承一樣，具有靜止硬度。然而，由于槽的功能，它消耗的能量比較少。
另外，由于空氣動(dòng)力的影響，硬度隨著速度的增加而增加。但是傳統(tǒng)的推力軸承就沒(méi)有這點(diǎn)功能。最早證明帶溝的組合滾動(dòng)軸承優(yōu)點(diǎn)的是內(nèi)孔研磨心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)體的使用。使用證明，和傳統(tǒng)航空軸承相比，帶溝的組合滾動(dòng)軸承可以使旋轉(zhuǎn)速度增加25％而電流的消耗量也減少10％。
人們還將會(huì)設(shè)計(jì)高速的微型設(shè)備的主軸使機(jī)床的直徑減少到50um。當(dāng)然，高速和運(yùn)轉(zhuǎn)的精確度以及熱量的慢速減少是分不開(kāi)的。