Первая в отрасли запатентованная технология воздушного охлаждения подшипников, которая способствует увеличению скорости вращения и жесткости шпинделей станков

NTN Corporation (далее - NTN) разработала первый в отрасли "Шпиндельный станочный подшипник с втулкой воздушного охлаждения для пластичной смазки" применив свою запатентованную технологию воздушного охлаждения, чтобы повысить высокоскоростную производительность и жесткость подшипников с консистентной смазкой примерно на 10%. Это позволяет увеличить предел высокоскоростного использования подшипников с консистентной смазкой с прежнего значения dmn¹⁾ 1.4 млн. до 1.6 млн. Тем самым подшипники с консистентной смазкой, которые выгодны с точки зрения цены и защиты окружающей среды, могут использоваться в обрабатывающих центрах, многофункциональных станках и другом высокоскоростном оборудовании, где обычно требуется воздушно-масляная смазка.

Станки в последние годы все чаще используются для обработки деталей сложной формы или труднообрабатываемых материалов, таких как титан. Существует также более высокий спрос на повышение производительности с большей потребностью в многофункциональных станках и 5-осевых обрабатывающих центрах с многочисленными функциями обработки в одном устройстве. Наряду с этими требованиями подшипники для шпинделей также нуждаются в более высоком уровне высокоскоростной производительности и жесткости, чем обычные изделия, а также в использовании консистентной смазки, которая является более экологически чистой и не требует баков со смазкой или блоков подачи. Однако когда подшипники, смазываемые консистентной смазкой, вращаются на высоких скоростях, выработка тепла в подшипнике усиливается и ускоряется износ смазки. Поэтому проблема уменьшения выделения тепла при вращении подшипника является основной.

Для решения этой проблемы NTN применила при разработке нового подшипника с консистентной смазкой технологию масловоздушной смазки, которая используется в “Machine Tool Main Spindle Bearing with Air Cooling Spacer”²⁾ (“Шпиндельный подшипник с втулкой воздушной смазки”), выпущенном в 2016 году.

Разработанный продукт состоит из подшипника и двухкомпонентной втулки состоящей из внутреннего и наружного кольца. Наружное кольцо втулки имеет “форсунку воздушного охлаждения”, которая подает сжатый воздух для охлаждения (далее - охлаждающий воздух) в направлении внутреннего кольца втулки для охлаждения как внутреннего кольца втулки, так и соседнего внутреннего кольца подшипника. В результате увеличивается скорость и жесткость подшипников примерно на 10% по сравнению с обычными продуктами без подачи охлаждающего воздуха.

Поскольку процессы обработки становятся все более централизованными, то ожидается, что спрос на повышение производительности и снижение воздействия на окружающую среду значительно возрастет в будущем. NTN будет предлагать подшипник смазываемые консистентной смазкой, обладающий как высокой скоростью вращения, так и высокой жесткостью, для обеспечения гораздо более низкого уровня тепловыделения.

NTN представит разработанный продукт на “29-й Японской международной выставке станков (JIMTOF2018)”, которая пройдет в Токио с 1 по 6 ноября, и предложит его различным производителям станков и шпинделей.

Примечание

1) dmn - фактор скорости. dmn = dm (средний диаметр подшипника, мм) × n (частота вращения, мин^-1).

2) NTN TECHNICAL REVIEW No.84, (2016) No.52 (загрузить статью на английском языке).

Особенности

1. Высокая скорость вращения. Улучшена примерно на 10% по сравнению со стандартными продуктами NTN (подшипники тип BNS): фактор скорости dmn увеличен с 1,4 млн. до 1,6 млн.

2. Высокая жесткость. Улучшена примерно на 10% по сравнению со стандартными продуктами NTN (подшипники тип BNS).

Применение

Шпиндели станков (обрабатывающие центры, токарные станки, многофункциональные станки) и др.

Фотографии продукта и места использования

В качестве примера подшипник с габаритными размерами Ø70 x Ø110 x 62 мм (спаренный по схеме back-to-back)
 

Разработанный продукт	Шпиндель	Станок (обрабатывающий центр)

Конструкция

Вид с торца (в разрезе)

Поперечный разрез (XOY разрез)

Конструкция втулки воздушного охлаждения