Новые шпиндельные подшипники FAG, шариковые RS и цилиндрические роликовые TR, сочетают в себе высокую грузоподъемность
и значительный запас прочности для высоких скоростей. В то же время, оптимизированная внутренняя конструкция позволяет
снизить трение, что особенно важно при долгом и быстром вращении шпинделя. Опция смазывания консистентной смазкой повышает
эксплуатационную надежность шпинделя и снижает затраты, так как не требуется подача смазки сжатым воздухом.
Подшипники RS для рабочего конца шпинделя: прочные и быстрые
Со стороны рабочего конца на шпиндель воздействуют осевые и радиальные нагрузки, возникающие
при механической обработке. Шпиндельный подшипник должен выдержать их и обеспечить точное направление инструмента.
В высокоскоростных шпинделях чаще всего используются прецизионные радиально-упорные шариковые подшипники.
Новые шарикоподшипники FAG версии RS имеют угол контакта 20°, малое трение, как у подшипников с небольшими шариками
(HS, HC), но значительно более высокую грузоподъемность, чем у них.
Подшипники RS с консистентной смазкой могут работать на высокой скорости, что позволяет снизить эксплуатационные
затраты, энергопотребление и надежность шпинделя за счет отказа от воздушно-масляной системы.
Так, при скорости вращения 20000 об/мин и одинаковых рабочих условиях момент трения подшипников
с консистентной смазкой на 14% ниже, чем у подшипников с воздушно-масляным смазыванием.
Подшипники TR для свободного конца шпинделя: термостойкие
Использование цилиндрических роликовых подшипников со стороны свободного конца шпинделя дает значительные преимущества
по сравнению с другими решениями, например, радиально-упорными подшипниками, регулируемыми с помощью пружин.
Этот подшипник используется в качестве плавающего, что позволяет упростить прилегающие узлы, повысить надежность и радиальную жесткость.
При вращении подшипника на тела качения воздействует центробежная сила, кроме того, внутреннее кольцо нагревается и,
следовательно, расширяется сильнее, чем внешнее. Поэтому внутренний натяг в подшипнике значительно возрастает по сравнению
с первоначально установленным. Цилиндрические роликоподшипники FAG версии TR имеют гибкое наружное кольцо, которое значительно
снижает внутренний натяг при работе. Это значит, что эти шпиндельные подшипники менее чувствительны к перепадам температур,
а теплота трения намного меньше.
Они оснащены полимерным сепаратором, который хорошо подходит для работы на высоких скоростях и способствует оптимальному распределению смазки.
Целесообразно также использование керамических роликов: керамика легче стали, поэтому центробежные силы ниже, и имеет меньший
коэффициент температурного расширения, то есть ролики не так сильно увеличиваются в размерах. Это значит, что натяг
при работе и, следовательно, трение меньше. Кроме того, более низкая температура подшипника продлевает срок службы смазки.
Еще одной мерой, направленной на снижение трения, является уменьшение количества роликов. Это позволяет снизить трение почти в
2 раза и повысить радиальную жесткость. Уменьшение грузоподъемности при этом незначительно, если подшипник применяется в качестве плавающего.
