动静压电主轴——【电主轴的设计与选型】
电主轴,——【电主轴的设计与选型】
电主轴结构分析
轴 前螺母 前盖 壳体
吊环 电机壳 后螺母 转子锁紧螺母
前密封圈 轴承
定子 转子 转子锥套 后盖 吊环
内部结构
定子
转子
转子锥套Βιβλιοθήκη 锁紧螺母装配与工作原理动画
轴的校核
平磨电主轴
内部结构与优点概述
平磨电主轴外观
电主轴剖视图
平磨电主轴优点1
1、低噪音、低振动、高精度、温度低。 2、马达与主轴直结式设计（马达与轴 不再经过皮带轮或联轴器传动）， 无 功率损失，切削力强，振动小，切削 表面光度佳，精度高。
平磨电主轴优点2
•由于用于磨床上，与其他类型的主轴 相比平磨电主轴转速低，发热小，所 以无需冷却系统。 •采用该平磨电主轴的磨床凭借数控系 统的优势与传统磨床相比减少了复杂 的转速调节系统。 •工件装夹完毕后，操作人员可远离机 床，提高了安全系数。
电主轴的设计
学士学位论文系别：机电工程系学科专业：机械设计制造及其自动化名：运城学院2009年5月电主轴支承型式与润滑方式的设计系别：机电工程系学科专业：机械设计制造及其自动化*名：***指导教师：***运城学院2009年5月电主轴支承型式与润滑方式的设计设计总说明高速电主轴作为高速机床的核心功能部件，其性能好坏直接影响着机床的高速加工性能。
电主轴轴承的选择和配置以及相应的润滑，是保证电主轴性能的关键，具有重要的研究价值和意义。
本文在充分考虑了电主轴转速高、动平衡精度高、内装主轴电机及过盈连接等因素的基础上，介绍了高速电主轴轴承的主要润滑方式：喷油润滑油雾润滑脂润滑油气润滑等，并着重说明了油气润滑系统的原理及设计过程；介绍了电主轴轴承的主要典型类型：磁悬浮轴承动静压轴承陶瓷轴承等，系统分析了角接触陶瓷球轴承的性能优点及其配置形式；最后通过弹性力学和动力学理论推导得出了高速电主轴轴承内圈与转轴配合过盈量的计算公式。
本文对高速电主轴支承型式及润滑方式的研究可作为优化电主轴结构，改善机床高速加工性能的依据，有利于高速电主轴系统的整体设计及制造。
油气润滑，在学术界被称为“气液两相流体冷却润滑技术”，是一种新型的润滑技术，它与传统的单相流体润滑技术相比具有无可比拟的优越性。
它成功地解决了干油润滑和油雾润滑所无法克服的难题。
它适应了机械工业设备的最新发展的需要，尤其适用于高温、重载、高速、极低速以及有冷却水和脏物侵入润滑点的工况条件恶劣的场合。
由于它能解决传统的单相流体润滑技术无法解决的难题，并有非常明显的使用效果，大大延长了摩擦副的使用寿命，改善了现场的环境，因此正在得到越来越广泛的应用。
油气润滑系统主要由主站、两级油气分配器、PLC电气控制装置、中间连接管道和管道附件等组成。
主站是润滑油供给和分配，压缩空气处理、油气混合和油气流输出以及PLC 电气控制的总成。
根据受润滑设备的需油量和事先设定的工作程序接通气动泵。
压缩空气经过压缩空气处理装置进行处理。
电主轴设计的一些要点
电主轴设计的一些要点电主轴是工业生产中常见的一种装置，用于驱动工具进行旋转，广泛应用于机床、数控机床、木工机械、切割、打磨和加工中心等领域。
电主轴设计要考虑多个方面的因素，下面将详细介绍一些电主轴设计的要点。
首先，设计电主轴时需要根据具体工艺要求确定最大转速。
最大转速决定了工具的加工速度和加工质量。
根据工具直径和材料性质，可以计算出所需的最大转速。
其次，电主轴设计要考虑工作时产生的热量。
电主轴在高速运转过程中会产生大量的热量，如果不能有效散热，会导致电主轴温度升高，进而影响工具的使用寿命和样品质量。
因此，设计中应考虑适当的散热装置，如风扇和散热器，以保持电主轴的温度在合理范围内。
第三，电主轴的振动问题需要被重视。
高速运转时产生的振动会影响加工质量和工具的寿命。
为了减小振动，可以采用精确平衡和减震装置来提高电主轴的稳定性。
此外，可以采用颈缩小、减小惯性和增加刚度等措施来减小振动。
第四，选择合适的电机和轴承也是电主轴设计中的重要要点。
电机的功率和转矩必须满足工件需要的加工力矩，并能够提供所需的最大转速。
轴承的选择要考虑到负荷、转速和寿命等因素，以确保电主轴的正常运行。
第五，电主轴的刚性也是设计中需要考虑的重要因素。
刚性直接影响加工精度和稳定性。
为了提高刚性，应使用高强度材料，增加结构的强度和刚性，并采用适当的支撑结构。
第六，安全性是电主轴设计的重要考虑因素之一、应根据安全标准和规范设计相关保护装置，如限位开关、紧急停机按钮和防护罩等。
第七，电主轴的维护和保养也需要考虑在设计中。
电主轴使用一段时间后需要定期维护和保养，以延长使用寿命和保证性能稳定性。
设计时应考虑易维修和拆卸的结构，以便更好地进行维修和保养。
此外，电主轴还需要考虑重量、大小、制造成本等因素。
设计时应根据具体的应用场景和要求进行综合考虑。
综上所述，电主轴设计需要考虑转速、散热、振动、电机和轴承、刚性、安全性、维护和保养等方面的因素。
只有综合考虑这些要点，才能设计出性能优良、稳定可靠、安全高效的电主轴。
电主轴的工作原理、典型结构及优点
电主轴的工作原理、典型结构及优点打印引用发布时间：2010-04-25电主轴是高速数控加工机床的“心脏部件”，本文介绍了电主轴的工作原理、典型结构，阐述了电主轴的关键技术，总结了其发展趋势.1、概述由于高速加工不但可以大幅度提高加工效率，而且还可以显著提高工件的加工质量，所以其应用领域非常广泛，特别是在航空航天、汽车和模具等制造业中。
于是，具有高速加工能力的数控机床已成为市场新宠。
目前，国内外各著名机床制造商在高速数控机床中广泛采用电主轴结构，特别是在复合加工机床、多轴联动、多面体加工机床和并联机床中。
电主轴是高速数控加工机床的“心脏部件”，其性能指标直接决定机床的水平，它是机床实现高速加工的前提和基本条件。
2、电主轴的工作原理、典型结构及优点2.1 电主轴的工作原理电主轴就是直接将空心的电动机转子装在主轴上，定子通过冷却套固定在主轴箱体孔内，形成一个完整的主轴单元，通电后转子直接带动主轴运转。
2.2电主轴的典型结构电主轴单元典型的结构布局方式是电机置于主轴前、后轴承之间（如图所示），其优点是主轴单元的轴向尺寸较短，主轴刚度大，功率大，较适合于大、中型高速数控机床；其不足是在封闭的主轴箱体内电机的自然散热条件差，温升比较高。
1主轴箱体 2冷却套 3冷却水进口 4定子 5转子 6套筒7冷却水出口 8转轴 9反馈装置 10主轴前轴承 11主轴后轴承2.3电主轴的优点电主轴省去了带轮或齿轮传动，实现了机床的“零传动”，提高了传动效率。
电主轴的刚性好、回转精度高、快速响应性好，能够实现极高的转速和加、减速度及定角度的快速准停（C轴控制），调速范围宽。
3、电主轴的关键技术“电主轴”的概念不应简单理解为只是一根主轴套筒，而应该是一套组件，包括：定子、转子、轴承、高速变频装置、润滑装置、冷却装置等。
因此电主轴是高速轴承技术、润滑技术、冷却技术、动平衡技术、精密制造与装配技术以及电机高速驱动等技术的综合运用。
3.1电主轴的高速轴承技术实现电主轴高速化精密化的关键是高速精密轴承的应用。
电主轴轴承的结构设计
却性能差。 环境， 成本低。 油量润滑， 成本较高。 本高， 不实用于立式主轴。
用途 适用低速 很少采用 广泛采用
特殊场合
很少采用
电主轴轴承的设计除以上所讨论的内容外， 还包括
主轴与电机转子间的配合、主轴轴颈尺寸的确定等， 设计
过程中还需进行主轴系统的静、动态特性分析与处理， 轴
承受力分析， 轴承静刚度的计算， 轴承轴向预紧后的刚度
迄今， 陶瓷滚动轴承允许的工作 极 限 ｄｍｎ（ ｄｍ： 轴承 节 圆直径， ｎ： 主轴转速） 可高达 ３．０×１０６。由于陶瓷轴承采用小 直径密珠精密钢轴承的结构形式和尺寸系列， 同时因其结 构简单、成本低、刚度大、高速性好、使用维护方便， 国内外 广泛选用混合陶瓷球滚动轴承作为支承方式。当前或在相 当长一段时间里， 仍然是电主轴的首选主轴部件。
统。电主轴的设计， 通常要针对一定的主轴性能要求， 包
括回 转 精度 、动 平 衡 精 度 、转 速 、变 速 范 围 、套 筒 温升 、噪
声 、刚 度 、振 动 速 度 和 使 用 寿 命 值等， 其 设 计 包 括 多 方 面
的内容， 本文主要从轴承设计的几个侧重点进行介绍。
１ 轴承的选择
电主轴的轴承应满足高速运动的要求， 具有较高的
［ ４］ 周延佑， 李中行．电 主轴的 基本 参数 与结 构（ 一）［ Ｊ］ ．制 造技 术与
机床， ２００３（ ７） ： ６４－ ６７．
［ ５］ 栾景美， 黄红武， 等．超高速 电主 轴结 构综 述［Ｊ］．精密 制造 与自 动
化， ２００２， １１５（ ３） ： ４－ ８．
（ 编辑 启 迪）
!!!!!!!!!! 作者简介： 孙涛（ １９８０－ ） ， 男， 兰州理工大学在读硕士研究 生， 助 教， 研
静压电主轴
静压电主轴静压电主轴是一种利用静电力来实现轴向定位和旋转的机械设备。
它主要由静电轴承、静电驱动器、传感器和控制系统等组成。
静压电主轴具有高精度、高刚度、低摩擦、低噪音等优点，在精密加工、光学仪器、半导体设备等领域有着广泛的应用。
静电轴承是静压电主轴中的关键部件，它通过静电力来支撑和定位主轴。
静电轴承由静电气膜和静电传感器组成。
静电气膜是由静电电极和绝缘层构成的，当电极上加上电压时，静电气膜中的电荷分布会改变，从而产生静电力。
静电传感器用于检测静电气膜中的电荷分布，以实现对主轴位置的控制。
静电驱动器是静压电主轴的动力源，它通过控制静电轴承上的电压来调节静电力的大小。
静电驱动器的控制系统可以根据传感器的反馈信号来调整电压，使得静电轴承中的静电力与外部负载相平衡，从而实现对主轴位置的精确控制。
静电驱动器一般采用闭环控制，通过不断调整电压来维持主轴在设定位置上的稳定运动。
静压电主轴具有高精度的定位能力，这得益于静电力的特性。
静电力是一种非接触力，在主轴和静电轴承之间不需要直接接触，因此可以避免摩擦和磨损。
同时，静电力的大小可以通过电压的调节来控制，可以实现对主轴位置的微调。
这使得静压电主轴在高精度加工和定位任务中具有很大的优势。
静压电主轴的应用非常广泛。
在精密加工领域，静压电主轴可用于精密磨削、车削、铣削等加工过程中，以实现高精度的加工效果。
在光学仪器领域，静压电主轴可用于光学分子束平台、光纤拉伸机等设备中，以实现对光学元件的精确定位。
在半导体设备领域，静压电主轴可用于半导体切割机、半导体封装机等设备中，以实现对半导体芯片的精确操作。
静压电主轴是一种利用静电力来实现轴向定位和旋转的机械设备。
它通过静电轴承和静电驱动器的配合，实现对主轴位置的高精度控制。
静压电主轴具有高精度、高刚度、低摩擦、低噪音等优点，在精密加工、光学仪器、半导体设备等领域有着广泛的应用前景。
随着技术的不断发展，静压电主轴将会在更多领域中发挥重要作用，为工业生产和科学研究提供更多可能性。
加工中心电主轴——【电主轴的设计与选型】
加工中心电主轴
目录
1 电主轴的冷却 2 电主轴的除尘 3 换刀系统
自动换刀的意义：快速自动换刀技术是以减少辅助加工 时间为主要目的，综合考虑机床的各方面因素，在尽可 能短的时间内完成刀具交换的技术方法。该技术包括刀 库的设置、换刀方式、换刀执行机构和适应高速机床的 结构特点等。
电主轴的冷却
冷却前轴承
进水口
电主轴的冷却
出水口
螺旋水道
冷却壳体
电主轴的冷却
出水口
螺旋水道
进水口
电主轴的除尘
进气口
气吹除尘
电主轴的除尘
迷宫 密封
迷宫吹气 通气压为 0.1MPa的 气体，对 前端盖进 行迷宫密 封
进油口 进气口
换刀 3MPa的液 压油
换刀系统
中心吹气口通气压为0.5MPa的气体，吹出换刀 口处的杂质铁屑，防止铁屑磨伤换刀的锥面
动静压电主轴——【电主轴的设计与选型】
动压轴承的结构特点
1 具有一定的初始间隙 2 润滑油有一定的粘度 3 轴表面与轴承表面有 相对速度 4 工作时要有偏心距 5 有供油装置
静压轴承的结构特点
1 具有一定的初始间隙 2 具有多个静压腔 3 轴表面与轴承表面无 相对速度 4 工作时要无偏心距 5 有供油装置 6 具有能够自动调节油腔 间压力差的零件，一般为节 流器。
动静压轴承的结构优点
1 当主轴静止或速度低于某一 临界值时，利用静压将主轴悬 浮，避免启动、停车或低速时 出现干摩擦。
2 当正常运行时，若动压效 应不足以承受外载荷，开启静 压系统，以平衡载荷
静压腔
出油口
前轴承
后轴承
1小孔节流器
定义；直径在0.35-1.2mm 长度小于3mm 压降与流量成正比
动静压电主轴讲解目录主体结构主要结构分析动静轴承压定义动压轴承的结构特点轴表面与轴承表面有相对速度有供油装置静压轴承的结构特点轴表面与轴承表面无相对速度具有能够自动调节油腔间压力差的零件一般为节当主轴静止或速度低于某一临界值时利用静压将主轴悬浮避免启动停车或低速时出现干摩擦
动静压电主轴讲解
目录动静Biblioteka 承压定义 主体结构节流孔2液压油进油口
液压油进口
3 液压油出油口
液压油出口
3 液压油出油口
出油 缝隙
出油口
3 液压油出油口
出油 缝隙
出油口
4 冷却油油路
冷却油 进口
出油口
5 轴向压力平衡结构
左侧压 力油
压力环 形槽
5 轴向压力平衡结构
测压孔
节流器 右侧压 力油进 口
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加工中心用电主轴结构设计及其仿真分析
加工中心用电主轴结构设计及其仿真分析一、综述随着科技的不断发展，加工中心在制造业中的地位越来越重要。
加工中心作为一种高效、高精度、高自动化的加工设备，已经成为现代制造业的重要支柱。
然而加工中心在使用过程中，电主轴作为其核心部件，其结构设计和性能对加工中心的整体性能具有重要影响。
因此对加工中心用电主轴的结构设计及其仿真分析进行研究，对于提高加工中心的性能和降低生产成本具有重要意义。
电主轴是一种将交流电源转换为高速旋转并带传动功能的电动机。
它具有结构简单、重量轻、惯性小、响应速度快等优点，广泛应用于数控机床、加工中心等机械设备中。
电主轴的结构设计主要包括电机、减速器、轴承、冷却系统等部分。
其中电机是电主轴的核心部件，其性能直接影响到整个电主轴的性能；减速器用于降低电机转速，提高扭矩；轴承用于支撑转子并实现转动；冷却系统用于降低电机温度，保证电主轴的正常运行。
为了提高加工中心的性能，需要对电主轴的结构进行优化设计。
首先应选择合适的电机类型和参数，以满足加工中心的工作要求。
其次应合理选择减速器类型和参数，以保证电主轴具有较高的转速和扭矩输出。
此外还应考虑轴承的选择和配置，以确保电主轴具有较低的噪声和振动。
冷却系统的设计也至关重要，应根据加工中心的工作环境和工艺要求，选择合适的冷却方式和参数。
为了验证电主轴结构设计的合理性和性能，可以采用仿真分析方法对其进行评估。
通过建立数学模型，对电主轴的结构参数进行优化设计，并利用仿真软件对其进行模拟分析。
仿真分析可以帮助我们了解电主轴在不同工况下的性能表现，为实际应用提供依据。
同时仿真分析还可以发现结构设计中的潜在问题，为改进设计提供参考。
加工中心用电主轴结构设计及其仿真分析是一项重要的研究工作。
通过对电主轴结构的设计优化和仿真分析，可以提高加工中心的性能，降低生产成本，为现代制造业的发展做出贡献。
1.1 研究背景和意义随着现代制造业的飞速发展，加工中心在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
第二章 电主轴典型结构分析
第二章电主轴典型结构分析要想做好电主轴的应用选型，首先，必须知道电主轴的类型和功能，其次，才是如何为机床选用电主轴。
1.1 电主轴的分类电主轴是现代大多数高速机床必不可少的动力源之一，电主轴的运动速度和精度是直接决定加工质量和生产效率的重要因素。
一般来说，不同的依据，就有不同的分类方法。
比如说，根据轴承类型，可分为滚动轴承电主轴（角接触球轴承电主轴）、液体轴承电主轴（动静压电主轴）、气体轴承电主轴和磁悬浮轴承电主轴；根据电机类型，可分为异步型电主轴和永磁同步型电主轴。
还有许多分类方法，我们就不一一叙述。
本文只介绍按照应用来进行分类，这种分类方法也是现在很多厂家正在生产和使用的一种方法，主要分为磨削用电主轴、钻铣用电主轴、车削用电主轴、加工中心用电主轴、木工用电主轴、特殊加工电主轴和试验机用电主轴等等。
常见的电主轴如图2-1所示。
1电主轴磨削用电主轴钻铣用电主轴车削用电主轴加工中心用电主轴木工用电主轴特殊加工电主轴试验机用电主轴当然，还有一些特殊的电主轴，并非在此分类之中，但依然值得我们去好好去探究。
图2.1 各种类型的电主轴1.1.1磨削用电主轴磨削用电主轴，是电主轴中转速、精度相对较高、振动相对较小的电主轴，是磨床上的重要部件，可分为内圆磨削、外圆磨削、平面磨削和专用磨削，广泛应用于内圆、外圆、拉力、螺纹、小孔、端面等磨削加工。
早期的磨削用电主轴因为性能的限制只能用于轴承行业，随着国内机械行业的发展，加工难度也在不1断地提高，对电主轴性能的要求也越来越严格。
为了满足工业性需求，磨削用电主轴的应用范围在不断的拓宽，从早期的轴承磨削加工到汽车零件磨削加工、机床导轨的磨削加工、丝杠磨削加工、玻璃透镜磨削加工等，随着加工行业的持续发展，磨削加工正向着高速、强力磨削方向发展，将会对磨削用电主轴提出更高、更苛刻的要求。
虽然我国电主轴行业的发展很迅速，但是与国外的磨削用电主轴相比还是存在很大差距的。
下表是国内外低速、中速、高速磨削用电主轴部分参数的对比，其中国外电主轴以NSK为代表，国内则选择某些电主轴生产厂家为代表。
MDJ75-7Z8电主轴——【电主轴的设计与选型】
目录
01 概述 02 结构简述 03 细节一览 04 主轴密封简析
概述
由于现代木材加工快速和高效的特点，木工加 工主轴普遍采用高速加工，加工转速一般从15,000 转/分钟到24,000转/分钟，所以高速电主轴占据了 主导地位。
木工电主轴按产品类型基本分为高端和低端两 种，高端木工电主轴都是采用自动换刀方式；低端 则是通过手动换刀。
电主轴的冷却分为风冷和水冷。从成本上考虑， 风冷的应用比较多些，板材类的加工普遍使用；水冷 的需要用水冷机，总体成本会高一些。但是实木、硬 木之类的加工，会用到大功率主轴，主要是水冷的。
结构简述
防尘盖 后盖 电源箱 壳体 主轴
前盖 压螺母
风扇
前螺母
深沟球轴承 动平衡环 转子 定子 压盖 角接触球轴承
木工机械加工的板材都是复合型锯木胶板， 经过锯削产生大量的微小粉尘弥漫在整个 机箱中。 而随着电机主轴的旋转，其内腔 产生负压，粉尘从迷宫槽的缝隙进入电机 主轴内，导致电机主轴轴承磨损、发热、 失效。
该设计中密封并不能起到很好的密封作 用，可以再添加密封圈以改善密封
结构类似于作图
主轴密封简析
随着机床行业的快速发展 ,越来越多的组合机床及加 工中心努力使主轴高速化 ,而且为提高自动化及刀具的耐 用度 ,大都采用外部大流量冷却。这样就对主轴密封结构 提出了新的要求。密封装置的主要目的是防止外部水分、 切屑、尘埃等物质侵入轴承 ,并保证轴承内部润滑剂不发 生泄露 ,同时还要考虑安装维修的快捷与方便。在轴承样 本中 ,对轴承的密封都做了介绍 。
这里简单介绍三种新的主轴密封形式。
主轴密封简析
一、 V 形密封圈密封
V 形密封圈是一种轴向作用的 弹性橡胶圈 ,用作转轴无压密封。 它由本体、密封唇、颈部三部 分组成。
电主轴内部各系统简介
（a）半闭口槽（b）半开口槽（c）开口槽
第三章
驱动系统
定子绕组 电机的启动性能会好一些，功率因数可以提高一些
LOGO
定子绕组
定子铁心
定子绕组是异布电动机定子部分的电路，作用是通入 三相交流电后，产生旋转磁场。它主要由定子铁心、定子 绕组组成，鼠笼型和绕线型异步电动机的定子结构是完全 一样的，定子绕组分单层绕组和双层绕组。
第二章
电主轴分类
换刀机构
LOGO
第二章
电主轴分类
碟簧
LOGO
（1）叠合（并联）方式 碟簧之间以头尾相接穿在轴上的连接方式。 其效果是弹力是一个碟簧的n倍，行程为单个 碟簧的行程。如：四片平行叠法，行程为1片， 弹力为4倍。 （2）对合（串联）方式 碟簧之间头对头背对背式连接穿在轴上的连 接方式。其效果是弹力是单个碟簧的弹力， 行程为一个弹簧的n倍。如：四片串联叠法， 行程为4片，弹力为1倍。 （3）混合方式 将上面两种方式混合使用，如：二片平行三 次串联叠法，行程为2片，弹力为4倍，
— 多元轴系技术实验室—
电主轴简介
张国烨 2015/11/30
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目录
电主轴
1 2 3 4 5
电主轴种类 换刀机构 驱动系统 支承系统 润滑系统 冷却系统
6
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序言
电主轴简介
机床主轴根据驱动方式分为机械主轴和电主轴。机械主轴 是外置的电动机通过皮带或联轴器驱动主轴旋转；电主轴是由 内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零， 实现了机床的“零传动”，由于没有中间传动环节，有时又称它为 “直接传动主轴”。电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动 小、噪声低、响应快等优点，而且转速高、功率大，简化机床 设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中的一种理想结构。
MDJ75-7Z8电主轴——【电主轴的设计与选型】
结构简述
防尘盖 后盖 电源箱 壳体 主轴
前盖 压紧螺母
风扇
前螺母
深沟球轴承 动平衡环 转子 定子 压盖 角接触球轴承
前端轴承与后端轴承都 是被固定死的，在长时 间工作后随温度的升高 轴会热膨胀
该设计没有给轴留有一 定的游隙空间
主轴密封简析
迷宫密封
迷宫密封是在转轴周围设若干个 依次排列的环行密封齿，齿与齿 之间形成一系列截流间隙与膨胀 空腔，被密封介质在通过曲折迷 宫的间隙时产生节流效应而达到 阻漏的目的。
主轴密封简析
正确的散热片 的样式 如左图所示
细节一览
压紧螺母安装工艺孔
设计此孔的用意是在 安装时，便于用相应 的卡具，使得压盖与 轴承压紧
细节一览
深沟球轴承
后端轴承主要是起到一个 支撑作用，所受到的力不 大。 与前端轴承不同，前部的 轴承要承受一定的轴向和 径向力的作用，故安装了 一对反装的角接触球轴承。
细节一览
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细节一览
背靠背的一对轴承
背靠背： 优点：可承受径向载荷，课承受两个方 向的轴向载荷，能承受较高的倾覆力矩
面对面： 优点的倾覆力矩较差
细节一览
后盖与壳体散热处
后盖的边缘是与壳体的 散热片相通的，这样就 能保证后部的扇叶转动 时的风能直接吹到壳体 的散热片上面，提高散 热的效率。
木工机械加工的板材都是复合型锯木胶板， 经过锯削产生大量的微小粉尘弥漫在整个 机箱中。 而随着电机主轴的旋转，其内腔 产生负压，粉尘从迷宫槽的缝隙进入电机 主轴内，导致电机主轴轴承磨损、发热、 失效。
电主轴的加工、装配的方案与应用
电主轴的加工、装配的方案与应用摘要：为了提升企业竞争力，促进企业技术发展，创建企业文化，以自主研发、问鼎世界为宗旨。
我厂自主研发高速数控机床的理念已是当务之急。
在高速数控机床设计制造中，高速主轴最为关键，本文阐述了我厂自主研发的电主轴的工作原理及其功能，并以HTC40n数控车床所采用的我厂自制的电主轴为例，阐述电主轴的加工、装配工艺的关键技术，且对电主轴的主要装配工序进行分析与研究。
此次电主轴试装的成功，为我厂描绘出了机床行业的发展方向，对我厂经济的发展起到了积极的推动作用，提高了我厂在国内及国际的影响力。
关键词：电主轴；加工；装配1.内装式电主轴床头箱设计结构简介HTC40n主轴箱采用内装式电机，对于这种驱动类型，电机的机械功率不用传动元件直接传递到主轴上。
通过在主轴轴承之间内装电机，电主轴获得一个较高的刚性。
内装式电机是一套组件，它主要包括电主轴本身及高频变频装置、润滑装置、冷却装置、内置编码器。
其主轴轴承通常采用复合陶瓷轴承、电磁悬浮轴承、静压轴承、滚珠轴承。
润滑方式通常采用油雾润滑、定时定量油气润滑、脂润滑。
HTC40n电主轴床头箱数控车床，其电主轴布局方式是将主电机置于主轴前后轴承之间，床头箱、主轴及转子套件为我厂自主研发，其定子冷压在床头箱里，转子热装在主轴上，前后轴承安装在前后端盖上，靠前后水套冷却。
2.电主轴加工及装配的工艺方案分析2.1电主轴加工、装配工艺的关键技术由于电主轴转速较高，且拆装困难，因此在核心零件加工及如何控制好主轴的预紧力、前后轴承的温度、主轴的动平衡、定子与箱体的装配、转子与主轴的热装、水套防漏等均是电主轴装配工艺的关键技术。
2.2电主轴核心零部件工艺方案的确定2.2.1箱体加工工艺方案：由于电主轴箱体其结构与一般床头箱略有不同，其主轴前、后轴承不是直接安装在箱体上，而是安装在前后轴承座内，因此为保证轴承孔与定子冷却套安装孔的同轴度，加工定子冷却套安装孔与轴承安装孔时在坐标镗床上均按底面和40尺寸右侧面定位。
电主轴,——【电主轴的设计与选型】
平磨电主轴优点2
•由于用于磨床上，与其他类型的主轴 相比平磨电主轴转速低，发热小，所 以无需冷却系统。 •采用该平磨电主轴的磨床凭借数控系 统的优势与传统磨床相比减少了复杂 的转速调节系统。 •工件装夹完毕后，操作人员可远离机 床，提高了安全系数。
电主轴结构分析
轴 前螺母 前盖 壳体
吊环 电机壳 后螺母 转子锁紧螺母
平磨电主轴平磨电主轴外观电主轴剖视图平磨电主轴优点1平磨电主轴优点2?由于用于磨床上与其他类型的主轴相比平磨电主轴转速低发热小所以无需冷却系统
平磨电主轴
内部结构与优点概述
平磨电主轴外观
电主轴剖视图
平磨电主轴优点1
1、低噪音、低振动、高精度、温度低。 2、马达与主轴直结式设计（马达与轴 不再经过皮带轮或联轴器传动）， 无 功率损失，切削力强，振动小，切削 表面光度佳，精度高。
前密封圈 轴承
定子 转子 转子锥套 后盖 吊环
内部结构
定子
转子
转子锥套
锁紧螺母
Hale Waihona Puke 装配与工作原理动画轴的校核
电主轴选型
电主轴选型
电主轴大致可以分为3大类：磨削、铣削、雕铣等。
1.根据你的应用场合，确认主轴的大类。
然后到电主轴手册中找到对应的大类。
这个很关键，不同种类的电主轴结构完全不一样。
比如前后支撑的轴承种类都不同。
如果混用，会严重影响电主轴寿命。
达不到工艺要求，导致整个系统设计失败。
2.根据负载工况和扭矩要求，计算出需要的功率，以及在此功率下对应的转速。
然后到电主轴手册中找到满足功率转数要求的型号。
功率转数一定，电主轴的外径就确认了。
常用电主轴外径一般是φ80，φ100，φ120，φ140等。
3.确认你所需要的刀柄类型。
同一种型号电主轴有几种刀柄类型可供用户选择。
4.确认是否需要刚性攻丝。
如果要的话，需要配相应编码器。
价格会差不少。
5.确认换刀方式。
电主轴有自动和手动换刀两种方式。
自动换刀方式须配拉刀机构。
长度会增加。
6.确认电主轴冷却方式。
一般有自冷，风冷，水冷和油冷几种方式。
水冷用的最多根据电主轴的发热量配相应的功率的冷却水系统。
冷却水不能用自来水或河水，需软化后才能接入电主轴。
防止水套结垢，影响散热效能。
7.确认润滑方式。
一般有油脂润滑，油雾润滑，油气润滑。
油脂润滑转数相应要低。
油雾，油气润滑转数高，但要配相应润滑系统。
8.确认主电源电压。
一般为AC380V/220V。
9.根据最高转数，算出对应的频率。
选用最大频率满足要求的变频器。
磨用电主轴的选用及维修
的清洁是保证轴承正常工作及使用寿命 的重要 环节 。水 汽或水进入会使轴承锈蚀 ；而杂物进入会 使轴承油 膜遭
到破坏 ，磨损加快 ，发热严重 ，振 动剧烈 而形成恶 性循 环 ，使轴承寿命降低 。 （ ）对于 由于 定子 绕组 的 烧毁 而 需要 维 修 电主轴 ２ 的 ，应判 断其烧毁原 因，严格检查 绕组参 数。电主轴在 频率不断变 化时可产生瞬时 的高压 和高频脉 冲加在绕组 上 ，极易产生 “ 电晕” 放电 ，损坏绕组绝 缘。因此应采
不含杂质 ，不 同油种不 能混合使用 ，不得 断油 。进入 油
雾器 的压缩空气必 须是 干燥 、洁净的 ，并受 到压力继 电 器 的可靠保护。经常检查滴油数 ，检查 电主轴前后 排气
通 道 油 雾 情况 。
（ ） 电主轴一般均有循 环水冷却 ，电主轴 工作时依 ３ 靠冷却水带走 电动机和轴承产生 的热 量。以防过热 而烧
４５０ ｔ ｍ ｎ Ｆ ０＝９０ ０ ｒ／ ｉ ）加 工 时 间为 ２ ３ ， ０ ｍｒ ｉ ， ｃ ｄ ０ ｍｒ ｍ ｎ ｖ ４ｓ
Ｍ１ ６ Ｇ１ Ｌ Ｏ Ｏ ５ Ｎ１ ２ ３ Ｒ９ ０ ４０Ｐ ０ ０ Ｇ１ ｌ Ｇ９ ８ ０ １ Ｇ２ Ｚ
Ｍ１ ７
加工效率提高 了 １％ 。 ７
滑效果 ；过多只能增加轴承的搅拌损耗 ，而使轴承 温升 增大 。而且 ，注入油雾 发生 器 的润 滑油 必须 经过过 滤 ，
对于正确选配轴承组合 ，是 电主轴的装配 和维修 的
关 键技术 。过 紧会 引起轴承变形 ，轴承温 升过高 ，过松 则 降低 电主轴 的刚度 。其次 ，维修 中要 注意保 持高速运 转轴承 的清洁 。因 为高速 电主轴 轴 承是 高 精密 主轴 轴 承 ，相对说来 ，它的值较大 ，使用条 件 比较苛 刻。轴承
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2液压油进油口
液压油进口
3 液压油出油口
液压油出口
3 液压油出油口
出油 缝隙
出油口
3 液压油出油口
出油 缝隙
出油口
4 冷却油油路冷却油 源自口出油口5 轴向压力平衡结构
左侧压 力油
压力环 形槽
5 轴向压力平衡结构
测压孔
节流器 右侧压 力油进 口
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动静压电主轴讲解
目录
动静轴承压定义 主体结构
主要结构分析
动压轴承的结构特点
1 具有一定的初始间隙 2 润滑油有一定的粘度 3 轴表面与轴承表面有 相对速度 4 工作时要有偏心距 5 有供油装置
静压轴承的结构特点
1 具有一定的初始间隙 2 具有多个静压腔 3 轴表面与轴承表面无 相对速度 4 工作时要无偏心距 5 有供油装置 6 具有能够自动调节油腔 间压力差的零件，一般为节 流器。
动静压轴承的结构优点
1 当主轴静止或速度低于某一 临界值时，利用静压将主轴悬 浮，避免启动、停车或低速时 出现干摩擦。
2 当正常运行时，若动压效 应不足以承受外载荷，开启静 压系统，以平衡载荷
静压腔
出油口
前轴承
后轴承
1小孔节流器
定义；直径在0.35-1.2mm 长度小于3mm 压降与流量成正比