月归档： 2018.07

TIMKEN球轴承发热及散热说明

发热
低运转温度，配合足够的主轴刚性，对精密机床是很重要和理想的。这一点对与高速磨削主轴显得尤其突出，因为TIMKEN轴承的预载荷是施加在轴承上的基本载荷。低运转温度带来的好处有：加工工件更好的尺寸稳定性；对轴承润滑的需求减小；防止主轴轴承座外表面发热，去除温度变化对安装配合以及预载荷的不良影响。

预载荷和发热
TIMKEN轴承承载时的生热与运转速度和轴承预载荷有关。施加预载荷对于取得轴向和径向最大刚性是必要的。但是，如果速度增大了，TIMKEN轴承预载荷可能需要减小来维持轴承的正常运转温度。
对于高速运转，TIMKEN轴承预载荷应该足够大以保证滚珠的滚动摩擦，但也不能过高而引起过热。如果需要运转速度较低时，轴承预载荷应适当增大以提高轴承的刚性，但前提是轴承运转温度正常。因此，生热和主轴刚性之间的平衡决定了轴承预载荷的大小。预载荷要与工作速度、所需轴承寿命相适应。

对于工作台主轴，运转速度一般较低而载荷较大。主轴需要在承载条件下，径向和轴向取得最大刚性，因此就必须增大轴承预载荷。

轴承几何形状和发热
应该注意，轴承内部的几何形状对发热有很大的影响。高速设计（例如：铁姆肯公司HX系列）采用“优化的”内部几何形状，从而在承载能力、刚性和发热之间取得平衡。

散热
当球轴承主轴为油脂润滑时，所产生的热量只能通过周围零件的传导散掉。在喷射或循环油润滑的情形下，所产生的热量既可以通过轴与轴承座的传导散掉，还可以通过流经轴承的润滑油带走。尽管这两个途径都很重要，但总的来说，传导的作用要小一些。
举个例子，一个油雾润滑的磨削主轴，前端或砂轮一侧的轴承被固定，靠近磨削冷却液。传动侧或后端的轴承起轴向保护作用，可以在轴承座内轴向浮动，平衡由于温度变化引起的尺寸变化。在前端轴承位置，热量以较快的速度传导出去，是因为主轴前端的质量、外圈与轴承座挡肩、端盖和轴承座内孔的紧密接触。在这种情况下，又有油雾润滑和磨削冷却液的作用，热量可以有效地被传递走。
后端或浮动端的一对轴承的情形就没有那么好了。通常，轴在滑轮一端的质量不大。滑轮具有一定的热传导的能力，但又会接受皮带摩擦产生的热量。由于没有冷却液和传导面积小，通常这一侧的工作温度会稍高一些。

TIMKEN润滑油特性

机床制造商往往偏向于采用脂润滑主轴轴承，而不是采用油循环润滑，这是由于其简单性和应用生热较小。然而，对于高速或重载，循环油由于有很好的散热能力，可能是应用最为广泛的。

循环油润滑
　　在设计一个循环油润滑系统时，必须考虑很多因素：

• 润滑油的特性；
  
• 润滑油的流速；
  
• 润滑油给排系统；
  
• 轴承系统的散热速率
  最后一项受到轴承座导热能力和循环润滑油的传热能力等因素影响。

润滑油的特性
　　国际标准中，通常采用ISO VG10至ISO VG22范围内的低黏度矿物油润滑轴承。这种选择将最大限度地，尤其在高转速需要尽可能低的黏度时，降低生热。但是，当轴承和齿轮选择同一润滑油时，要以考虑齿轮为主，如果动力传动中包括了齿轮，就要加以注意。添加适当添加剂的高品质矿物油，既可以润滑齿轮，也可以润滑轴承，有相对较小的黏度。

TIMKEN密封滚珠丝杠支撑轴承基础介绍

这些设计可采用法兰连接（MMF）和非法兰连接（MMN）系列，简化了标配和旋转螺母件的安装。法兰连接的类型不需要从外部夹紧外圈，标准类型采用密封式双列组合，但是两种系列均可按双列或四列组件配置订购密封或尘盖。

耐磨材料
为了改进机床性能和使用寿命，先进的轴承能够耐碎屑磨损。采用WearEver技术的铁姆肯公司的超精密轴承将特殊高合金钢和陶瓷滚珠结合，为高速应用提供了卓越的性能和切剖质量，改善机器的效率和利用，同时减少了辅助的最后完
工工序和停工时间。
在设计轴承时专门采用这种独特的耐磨钢，目的是经受硬杂质引起的损坏，硬杂质是缩短轴承使用寿命的一个主要原因。研究表明，在有硬杂质的时候，使用这种先进材料的使用寿命是标准轴承的十倍。这种材料在高速机加工生产力和改善产品质量方面，具有明显的先进性。