力矩电机直驱闭式静压转台设计研究

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1、液压气动与密封／2013年第05期力矩电机直驱闭式静压转台设计研究潘高星(天津市第二机床有限公司，天津300409)摘要：主要阐述了力矩电机直驱闭式静压转台的基本结构和特点优势，附件系统组成，转台静压轴承刚度计算以及应用实例。关键词：力矩电机；闭式静压；转台中图分类号：TG580．23文献标识码：A文章编号：1008—0813(2013)05—0054—03DesignandResearchofClose——typeHydrostaticRotaryWorktablewithTorqueMotorDirectDriveSystemPANG

2、ao-xing(TianjinNo2．MachinetoolCo．，Ltd．，Tianjin300409，China)Abstract：Thearticleintroducesthestructureandadvantageofclose-typehydrostaticrotaryworktablewhichisdirectdfivedbytorquemot0r-theconstitutionoftheaccessorysystem．therigiditycalculationandtheapplicationofrotaryworkta

3、ble．Keywords：torquemotor；c]ose—typehydrostatic；rotaryworktableO引言面滑动轴承支撑和开式静压轴承支撑等形式。贴塑滑动支撑摩擦系数在0．04左右．摩擦力大易于磨损．并且随着航空航天、军工、汽车、高速铁路等行业的高易出现爬行现象只应用于低端产品中：滚动轴承摩擦速发展。零件的加工精度越来越高，所以对高精度、高系数在0．002左右．同样存在磨损现象．并且大型滚动刚度、高效率的数控机床产品的需要更加迫切，那么对轴承造价极其昂贵，同时滚动体一致性要求较严格，不组成高端机床的基础功能部件精度

4、和刚度的要求也就同精度尺寸滚动体运动同样会带来振动．目前主要应越来越高．力矩电机直驱闭式静压转台是高端回转体用于中端的普通和精密精度产品中：静压轴承支撑摩金属加工机床必备的基础功能部件之一．具有高精度、擦系数仅为0．0005．由于回转零件与支撑之间为纯液承载能力强、刚度大、稳定性好等特点，是将直驱技术体摩擦，摩擦力极低。如无特殊原因误操作，寿命无限和静压技术在转台上的集成创新设计期．同时静压油膜具有吸振性而且轴承加工制造成本1主要特点及优势较低．所以静压轴承是目前高端产品广泛采用的支撑力矩电机直驱闭式静压转台主要特点及优势体现形式。开式静

5、压是单面静压轴承作用，由于加工制造比在两方面。闭式静压简单．目前应用较多，闭式静压是双面静压轴承共同作用．同开式静压相比，油膜厚度变化小，承载1)驱动形式传统转台驱动形式主要为齿轮传动、蜗轮蜗杆传能力更大，刚性更高，稳定性更好，可以保证更高的支动、皮带传动等形式，普遍具有传动效率低、并伴随振撑精度和较小的摩擦．将应用越来越广【】-4]。动、噪声大、具有偏载力和具有反向间隙等特点，力矩2主体结构组成电机直驱转台克服了这些缺点．由于直接驱动，没有传如图1所示．为力矩电机直驱闭式静压转台主体动间隙．没有偏载力保证了更高的驱动精度，具备较低结构示

6、意图的驱动能耗直驱电机采用西门子公司1FW系列的力矩电机．2)支撑轴承形式电机转子连接于电机转子支撑轴并与工作台相连．驱传统转台支撑普遍采用滚动轴承支撑、贴塑导轨动工作台旋转．工作台与圆导轨由高性能螺钉连接在一起．由液压站提供的高压油经节流器节流后通人各收稿日期：2012—12—17作者简介：潘高星(1982一)，男，黑龙江依安人，工程师，学士，主要从事高静压油腔．轴向上油腔和轴向下油腔共同作用形成轴精度数控立式万能磨床及静压功能部件设计研究。向闭式静压轴承．起工作台轴向支撑的作用．根据不同54HvdraulicsPneumatics＆S

7、eals／N0．05．2013的转台规格，普遍在轴向上下圆环上各均匀布置6～8表1静压轴承参数个静压槽，径向油腔的静压轴承起工作台径向的定心支撑的作用，一般在圆柱面上均匀布置4～6个静压槽。节流器根据静压槽的多少来布置，一个静压槽布置一个节流器。1n129R76S432l4llll一工作台底座2一支撑垫3一上静压盘4一工作台5一圆导轨6一径向静压轴承7一电机转子支撑轴8一电机转子9一电机定子油腔压力P=p／~=2MPalO一节流器I1一圆光栅12一轴向上油腔13一轴向下油腔14一径向油腔1)轴向静压轴承图1转台结构(1)单面轴向油腔有效承

8、载面积A3附件系统组成一(2)支撑转台稳定运转的附件系统包括液压系统、冷掣22J却系统和电气系统。A：0m1)液压系统(2)轴向轴承刚度液压系统主要作用是向转台静压轴承提供恒定供j_-2x6(