电主轴的轴承类型及优缺点浅析

 电主轴的轴承类型及优缺点浅析

主轴按采用的轴承类型可分为滚动轴承、气浮轴承、液体滑动轴承和磁悬浮轴承等支承的电主轴，其中滚动轴承、气浮轴承、液体滑动轴承是目前电主轴应用较广泛的轴承类型。其各自的优缺点、技术难点和应用领域对比如下：

滚动轴承电主轴

（注：滚动轴承根据滚动体可分为滚子轴承、滚珠轴承。目前滚动轴承电主轴一般采用滚珠轴承中的角接触球轴承支撑。为简化，本文滚动轴承电主轴特指角接触球轴承电主轴（为滚珠电主轴的一种）。）

优点：摩擦阻力小、功耗小、精度高、刚度高，成本相对较低，便于系列化和标准化承载能力强，可适用较大载荷

缺点：转速相对较低，噪音大，对轴承转速和寿命要求较高

技术难点：在于如何提高其提高精度寿命和可靠性。

应用范围： 数控雕铣机、PCB 成型机、加工中心、数控铣床、车床、内圆磨床等领域应用普遍。

气浮轴承电主轴

优点：以“气膜”作为支撑，结构紧凑、体积较小 回转精度和极限转速高于滚动轴承电主轴和液体滑动轴承电主轴 摩擦损耗较小，噪音低，热稳定性好，污染小、寿命长

缺点：承载能力较低 工艺要求高，维护和使用费用较高

技术难点：如何解决气锤振动及高速时涡动的问题。

主要应用：高精度、高转速、轻载荷加工领域，如超精密数控机床、PCB 钻孔机、小孔磨削、高光加工等。

液体滑动轴承电主轴

优点：以液态“油膜”作为支撑，具有显著的“误差均化效应”和阻尼减振性 回转精度高、刚度高、磨损小、寿命长

缺点：由于存在液体摩擦，驱动功率损失比滚动轴承大。

技术难点：如何控制高速时主轴的温升和热变形。

主要应用：重载大功率加工及精密、超精密机床。

磁悬浮轴承电主轴

优点：极限转速高、无接触、无摩擦、无损耗、寿命长 转动时能够自动平衡，没有振动 不需润滑和密封 能实现实时诊断和在线监控

缺点：机械结构复杂，成本极高，热源多，对冷却系统要求高 要求工作环境较为苛刻，使用和推广难度大

技术难点：如何提高动刚度和阻尼减振性能，在实现高速的同时保证高加工精度。
主要应用：超高速加工领域。

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