スピンドル ベアリングの一般的な潤滑方法には、グリース潤滑、オイルミスト潤滑、オイルエア潤滑、ジェット潤滑、アンダーリング潤滑などがあります。{0}{1}
グリース潤滑は設備を必要とせず、低速スピンドルに広く使用されている潤滑方法です。{0} dn 値が 1.0 × 10⁶ を超えるスピンドルは、主にオイル潤滑を使用します。
オイルミスト潤滑では、タービン油などの潤滑油を圧縮空気で霧化し、軸受を潤滑します。この方法は実装が簡単で、必要な設備もシンプルで、オイルミストがベアリングの潤滑と冷却の両方を行います。しかし、オイルミストは回収が難しく、深刻な環境汚染を引き起こすため、徐々に新しいオイルエア潤滑方式に置き換えられつつあります。
オイルエア潤滑では、圧縮空気を使用して、霧化せずに、専用のオイルエアパイプラインの壁に沿って、少量の潤滑油を一定の間隔で正確な量で軸受潤滑ゾーンに直接供給します。{1}潤滑油は潤滑を提供し、圧縮空気は潤滑油を推進してベアリングを冷却します。油と空気が分離されているため、潤滑油の回収が容易で環境汚染を防ぎます。オイルエア潤滑を実装する場合、通常、各ベアリングには個別のオイルエアノズルが必要であり、ノズルの位置が重要です。潤滑効果が保証できません。オイル-潤滑の有効性は、圧縮空気の流量とオイル-の圧力にも影響されます。一般に、空気流量を増加すると冷却効果が向上しますが、オイル空気圧を増加すると冷却効果が向上するだけでなく、潤滑油が潤滑ゾーンに到達しやすくなります。したがって、オイルの空気圧を高めると、ベアリングの速度が向上します。
実験によると、従来の圧油-空気潤滑と比較して圧力を上げると、ベアリングの速度が 20% 増加する可能性があります。ジェット潤滑では、高圧潤滑油を使用してベアリングを直接潤滑し、冷却します。{3}}大量の電力を消費し、高価であるため、dn 値が 2.5 × 10⁶ を超える超高速スピンドルでよく使用されます。--。
アンダーリング潤滑は改良された潤滑方法で、アンダーリング オイル潤滑とアンダーリング オイル空気潤滑に分けられます。{{1}リング下オイルまたはオイルエア潤滑を実施する場合、-潤滑オイルまたはオイルエア-がベアリングの内輪から潤滑ゾーンに注入されます。遠心力により潤滑剤が軸受潤滑ゾーンに到達しやすくなり、従来のジェット潤滑やオイルエア潤滑よりも優れた性能が得られます。これにより、ベアリングの速度をさらに高めることができます。たとえば、通常のオイル-空気潤滑では、アンギュラ玉軸受のdn値は約2.0×10⁶です。オイル-の空気圧を高めると、dn 値を 2.2 × 10⁶ に増やすことができ、-リングオイル-の空気潤滑では 2.5 × 10⁶ を達成できます。
アンギュラ玉軸受の高速性能に影響を与える主な要因は、高速で玉に作用する遠心力とジャイロトルクの増加です。{0}
遠心力の増加により玉と軌道間の摩擦が増加し、ジャイロトルクの増加により玉と軌道間の滑り摩擦が発生し、軸受の摩擦や発熱が増加して軸受の寿命が短くなります。
ベアリングの高速性能を向上させるには、次の 2 つの方法が一般的に使用されます。-
1 つは、標準化された 71900 シリーズのスピンドル ベアリングを使用するなど、ボールの直径を小さくすることです。
もう1つはボールに新素材のセラミック（Si3N4）を採用することです。 Si3N4 セラミック材料の密度は軸受鋼の密度のわずか 40% であるため、これらの軸受の高速性能はすべての鋼軸受よりも大幅に高くなります。{6}{7}主軸に使用される転がり軸受には、高速回転時のボールの振動や滑りを抑え、軸の回転精度を向上させるために予圧が必要です。主な予圧方法には、定位置予圧と定荷重予圧があります。
