для высокоскоростных подшипников

Высокая точность и скорость работы современных фрезерных, токарных и сверлильных станков обуславливается высокими скоростями вращения шпинделя, в котором крепится обрабатывающий инструмент. В зависимости от величины и массы инструмента, шпиндель может вращаться на скоростях до 60-120 тыс. оборотов в минуту. Это накладывает особые требования на подшипники шпинделя, которые должны выдерживать высочайшие радиальные и осевые нагрузки при этом надежно удерживать шпиндель без смещений, вибраций и биений, которые могут ухудшить точность обработки материалов.

Для этих целей разработаны особые высокоскоростные радиально-упорные шарикоподшипники, все компоненты которых выполняются с высокой точностью и из самых высококачественных материалов. Так, для изготовления шариков и колец подшипника могут применять не только подшипниковую сталь, но и керамику. Она тверже, чем сталь, что обеспечивает малое трение и прочность. Существуют как полностью керамические подшипники, так и гибридные подшипники с керамическими шариками и стальными кольцами. Особое внимание также уделяется сепараторам, которые выполняются из фторопласта, фенолоальдегидного полимера, полиамида и других синтетических термостойких материалов.

Высочайшая точность изготовления всех компонентов обеспечивает минимальные вибрации и умеренный нагрев шпиндельных подшипников при скоростях до 24-60 тыс. оборотах в минуту.

Вращение при высоких оборотах порождает две проблемы – нагрев и ускоренный износ, что может привести к выходу из строя подшипника. Прецизионные высокоскоростные подшипники довольно дороги, а в шпинделе их нужно менять целым комплектом (от 2-4 штук). Поэтому продление срока службы таких подшипников, используемых в высокоскоростных приложениях, является настоятельной потребностью промышленных предприятий.

Один из лучших способов ограничить негативное воздействие трения - это использовать правильную смазку. Смазка выполняет две функции — снижает трение и улучшает отвод тепла от шариков и поверхностей качения. Однако неправильная смазка (например, повышенной вязкости) может привести к прямо противоположному эффекту — повышению температуры подшипника со всеми негативными последствиями.

Выбор оптимальной смазки определяется двумя параметрами: скоростью вращения подшипника и температурным режимом его работы. Эти показатели определяют такой параметр, как вязкость базового масла, которая для высокоскоростных приложений должна быть в диапазоне 15-32 сСт. Разные рабочие скорости могут потребовать разной вязкость базового масла, чтобы подшипник работал безупречно. Со временем смазка также может потерять вязкость, так что приходится рассчитывать оптимальный интервал для нанесения смазки, который зависит как от типа подшипника, так и от условий его работы.

Еще одним фактором, определяющим выбор подходящей смазки, является наличие противозадирных присадок, которые предназначены для придания прочности смазочной пленке, уменьшения трения и износа.

Такие производители высокоскоростных подшипников, как SKF, предлагают фирменные смазки для разных серий шпиндельных подшипников, а также выдают рекомендации по количеству и частоте нанесения смазки. Однако в большинстве случаев приходится самостоятельно выбирать подходящую смазку под данный станок и параметры его работы.