轴承种类——原来主轴电机采用滚珠轴承,但考虑到成本问题,后来改为套筒轴承和液压轴承。下表是三种不同类型轴承的比较。
对于球轴承来说,由于加工精度和外部压力的原因,滚动不规则性较大,材质也较硬。电机高速旋转时更容易产生共振。
套筒轴承采用金属粉末烧结而成,润滑剂储存在金属零件的间隙中。摩擦是面对面的。与滚珠轴承相比,材料更软。当转速增加时,轴与轴承之间的间隙将增大。同时,由于密封效应,套筒轴承的润滑也会减少,从而缩短其寿命。
对于液压轴承,轴和轴承将通过液压油膜分开以保持润滑。如果转速太慢,润滑效果就不显着。它需要一定的操作范围。由于水油膜具有抗振作用,因此可以减少振动。材料比套筒轴承硬。
流体轴承的工作原理——根据测试结果,显然流体轴承可以达到与球轴承类似的稳定性。例如。也就是说,液压轴承已经获得计算机系统、电信、测量和医疗设备的长寿命要求。与球轴承相比,液压轴承由于噪音低、成本低而更具竞争力。
烧结流体轴承:流体轴承加工的进步得益于烧结技术的发展。在高压条件下,将固态金属粉末制成一定形状并在高温下烧结。经过加工过程,金属粉末之间会产生许多小孔。孔的总立方含量约为轴承本身的15~30%。此外,通过真空工艺将润滑剂填充到孔中。另外,轴承上有循环油储存槽设计,保证润滑油的持续运行。
即使风扇不旋转,特殊的液压轴承设计也能保证润滑。即使在刚启动时,轴也不会干燥。当风扇静止时,毛细现象会在轴和轴承之间产生润滑膜,使润滑剂不会泄漏。当风扇开始转动时,微小的压力差会在轴与轴承的间隙之间产生水波。轴的旋转将润滑油引导到轴承周围循环。液压轴承的水波将在轴与轴承之间最窄的间隙处(产生最大摩擦力的地方)产生。确保轴和轴承不会接触。
在轴与轴承之间最窄的间隙处,润滑剂压力最大,压力将润滑剂填充到金属粉末之间的孔中并循环使用。同时,润滑油也会从压力较低的地方流向压力较高的地方(需要润滑油的地方),以保持润滑油的平衡。这种回收会保持一定的稳定性。