我國(guó)主軸領(lǐng)域部分研究成果

　?。?）建立了基于擬動(dòng)力學(xué)的角接觸球軸承電主軸系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理論，揭示了軸承動(dòng)剛度隨轉(zhuǎn)速變化而變化的規(guī)律，開(kāi)發(fā)了電主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析軟件并成功實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用。

　　洛陽(yáng)軸承研究所在軸承數(shù)據(jù)庫(kù)上有充分的積累，可以根據(jù)主軸動(dòng)態(tài)特性自行設(shè)計(jì)制造和選配軸承；實(shí)現(xiàn)高速軸承在不同預(yù)載下的變形、應(yīng)力進(jìn)行分析，為分析不同結(jié)構(gòu)參數(shù)和載荷下球軸承的特性提供依據(jù)。湖南大學(xué)建立了角接觸球軸承的擬動(dòng)力學(xué)模型和基于Timoshenko梁模型的電主軸轉(zhuǎn)軸模型，提出了軸承、主軸和座孔結(jié)合面參數(shù)對(duì)整機(jī)剛度影響的設(shè)計(jì)依據(jù)，歸納得到了不同載荷條件下軸承、電動(dòng)機(jī)、主軸及冷卻系統(tǒng)之間的熱傳導(dǎo)和熱分配規(guī)律；開(kāi)發(fā)了電主軸系統(tǒng)靜動(dòng)力學(xué)特性分析軟件并開(kāi)發(fā)成功了35kW、18 000r/min加工中心永磁同步電主軸。東南大學(xué)建立了電主軸最佳預(yù)緊力的分析理論與方法，建立了含拉桿的電主軸雙轉(zhuǎn)子耦合動(dòng)力學(xué)模型和含拉桿、外殼的電主軸三轉(zhuǎn)子耦合整機(jī)動(dòng)力學(xué)模型，開(kāi)發(fā)了電主軸轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析與設(shè)計(jì)軟件；采用彈性元件與液壓作動(dòng)器混合預(yù)緊方式，研制了液壓傳動(dòng)與微電子控制技術(shù)預(yù)緊力可控開(kāi)環(huán)裝置系統(tǒng)；研制成功高速電主軸滾動(dòng)軸承油氣二相流潤(rùn)滑試驗(yàn)裝置（轉(zhuǎn)速51 000r/min），系統(tǒng)開(kāi)展了油氣潤(rùn)滑試驗(yàn)；完成了電主軸熱態(tài)特性分析，給出電主軸結(jié)合部剛度和熱阻的解析模型。

　?。?）開(kāi)發(fā)成功超高速磨削液體動(dòng)靜壓電主軸等新型電主軸產(chǎn)品并在工程上廣泛應(yīng)用，水潤(rùn)滑電主軸技術(shù)取得重要進(jìn)展。

　　湖南大學(xué)針對(duì)砂輪線速度150m/s以上的超高速外圓/凸輪軸磨床需要，研制開(kāi)發(fā)了電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝式液體（動(dòng)）靜壓電主軸，額定功率和最高轉(zhuǎn)速達(dá)35kW、10 000r/min，徑向圓跳動(dòng)1μm。上海原創(chuàng)精密機(jī)床主軸有限公司研制的液體（動(dòng)）靜壓電主軸，額定功率和最高轉(zhuǎn)速達(dá)34kW、8 500r/min，徑向圓跳動(dòng)1μm。東方精益公司生產(chǎn)開(kāi)發(fā)液體（動(dòng)）靜壓電主軸，額定功率和最高轉(zhuǎn)速達(dá)17kW、8 000r/min，徑向圓跳動(dòng)1μm，徑向剛度>500 N·μm。北京航空航天大學(xué)下屬的北京北航精密有限公司開(kāi)發(fā)了系列（動(dòng)）靜壓主軸產(chǎn)品，額定功率/最高轉(zhuǎn)速達(dá)到7.5kW、48 000r/min，回轉(zhuǎn)精度能達(dá)到0.5μm以內(nèi)。上海機(jī)床廠研制成功了HSDB－R及HSDB－1深淺腔組合的多油楔（動(dòng)）靜壓軸承，用于外圓磨床上達(dá)到鏡面效果，效率比靜壓軸承提高1倍，用于頭架磨出工件圓度達(dá)可達(dá)0.1μm。

　　湖南普來(lái)得公司開(kāi)發(fā)了水潤(rùn)滑（動(dòng)）靜壓電主軸，已通過(guò)工業(yè)運(yùn)行試驗(yàn)，正逐步推廣應(yīng)用。東南大學(xué)研究了水靜壓軸承在階躍載荷作用下的過(guò)渡過(guò)程特性和正弦激勵(lì)作用下的幅頻特性，完成電主軸動(dòng)態(tài)特性分析；基于先進(jìn)的表面工程技術(shù)，并應(yīng)用純水液壓元件，研制水潤(rùn)滑高速靜壓軸承系統(tǒng)。天津大學(xué)研制出一種適用于高速滑動(dòng)軸承主軸潤(rùn)滑的新型粘度可控型低粘度綠色潤(rùn)滑液。該潤(rùn)滑液以高純凈水為基礎(chǔ)液，采用正交試驗(yàn)法確定最優(yōu)配比的防銹添加劑，含有增粘劑以調(diào)節(jié)潤(rùn)滑液粘度，消泡劑消除潤(rùn)滑液泡沫，混合后性能穩(wěn)定；開(kāi)展了干摩擦、水潤(rùn)滑、新型潤(rùn)滑液潤(rùn)滑下工程陶瓷滑動(dòng)軸承摩擦副材料性能實(shí)驗(yàn)研究。

　?。?）開(kāi)發(fā)成功各類空氣軸承電主軸并在工程上廣泛應(yīng)用。洛陽(yáng)軸承研究所生產(chǎn)的氣靜壓電主軸轉(zhuǎn)速達(dá)90 000r/min，用于鉆削φ 0.3～φ 0.7mm的小孔，效率達(dá)190次/min。北京航空航天大學(xué)與洛陽(yáng)軸承研究所聯(lián)合研制成功的氣體浮環(huán)（動(dòng)）靜壓混合軸承及超高速空氣精密主軸，轉(zhuǎn)速達(dá)300 000r/min。

　　廣州市昊志機(jī)電有限公司聯(lián)合哈爾濱工業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)成功的DQFZ－200型空氣軸承電主軸，轉(zhuǎn)速達(dá)到200 000r/min，已批量應(yīng)用于PCB鉆孔行業(yè)。