QIBR 베어링은 스위스 고급 공작 기계 스핀들의 자기 베어링 시스템에 사용됩니다

로터를 제한하고 자기 베어링이 실패할 때 임시 지지를 제공함으로써 로터가 떨어져 발생하는 손상을 줄일 수 있습니다

고객 소개

스위스 고급 기계 공구 공장은 고급 CNC 기계 공구 제조를 전문으로 하는 국제적으로 유명한 회사입니다. 그들의 제품은 항공 우주, 자동차 제조, 정밀 기계 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 기술의 지속적인 발전과 함께 고객들은 기계 공구 스핀들의 정확도, 속도 및 신뢰성에 대해 더 높은 요구를 제기했습니다

a) 도전  (기존 문제, 해결되지 않은 이유)

현재 기계 공구 스핀들이 속도와 출력을 높일 때 직면하는 주요 문제는 로터 낙하의 복잡한 동적 응답과 그 열 효과로, 이로 인해 보호 샤프트가 효과적으로 보호 역할을 수행할 수 없습니다. 보호 베어링은 대부분의 시간 동안 정지 상태에 있으며, 작동 시간이 짧고 로터와의 간격이 작아(0.1-0.5 mm) 복잡한 하중 조건과 순간적인 충격력을 안정적으로 지지하기 어렵습니다

특히 4.5톤의 수직 로터가 10,000 rpm에 도달할 때, 관성 모멘트는 313.4 kg·m², 에너지는 172 MJ이며, 베어링의 동등 마찰 계수는 0.01로, 고속 및 대 관성의 특성을 갖는 높은 로터 에너지를 저장하게 됩니다. 고속 로터는 진공 조건에서 작동하며, 윤활 요구 사항이 엄격하고, 로터가 낙하할 경우 보호 베어링의 가열 및 열 방산 문제가 악화되어 자기 베어링 시스템의 신뢰성을 제한합니다.

따라서 보호 베어링의 신뢰성은 현재 기계 공구 스핀들의 속도와 출력을 높이는 데 있어 주요 병목 현상 중 하나가 되었습니다

b) 솔루션 (QIBR가 문제를 어떻게 해결하는지)

QIBR의 기술 부서는 이 문제를 해결하기 위해 다단계 시뮬레이션 및 실험 방법을 채택했습니다. 먼저, 보호 베어링의 접촉 모델, 동적 모델 및 열 모델을 구축하고 이러한 모델을 결합하여 고온 진공 조건에서 재료의 열 팽창 특성과 윤활제의 점도-온도 효과를 종합적으로 고려했습니다.

다음으로 MATLAB 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 5000 r/min 및 20000 r/min에서 로터 낙하를 시뮬레이션하고, 4차 룽게-쿠타 방법을 사용하여 로터의 축 방향 변위, 로터의 반경 방향 축 경로, 보호 베어링의 축 방향 접촉력, 보호 베어링의 반경 방향 접촉력, 속도 변화 곡선, 온도 및 마모 변화 곡선 등을 구했습니다. 동시에 유한 요소 분석 소프트웨어를 사용하여 100130 r/min의 1차 굽힘 임계 속도와 192000 r/min의 2차 굽힘 임계 속도를 구했습니다. 시뮬레이션 결과는 연구 및 개발 과정에 데이터 지원을 제공하고 원자재, 절삭, 스탬핑 및 단조 공정의 선택을 안내합니다.

엄격한 낙하 테스트를 거쳐 보호 베어링의 로터 축 경로, 접촉력, 마찰, 마모 및 가열 상태를 모니터링하였고, 실험 결과를 시뮬레이션 데이터와 비교하여 모델의 정확성과 시뮬레이션의 효과성을 검증했습니다. 최종적으로 QIBR는 기계 공구 스핀들의 자기 베어링 시스템을 위한 보호 베어링으로 QIBR  딥 그루브 볼 베어링 을 성공적으로 개발했습니다.

c)결과

1. 로터가 떨어질 때 딥 그루브 볼 베어링 보호의 신뢰성을 최적화했습니다
2. 기계 공구 스핀들 시스템의 안정성과 안전성을 향상시켰습니다
3. 로터 낙하로 인한 장비 가동 중지 시간을 줄였습니다
4. 보호 베어링의 고온 저항성과 내마모성을 개선했습니다
5. 유지보수 비용과 장비 운영 위험을 줄였습니다

고객 추천사

QIBR의 기술 전문가는 우리에게 효율적인 솔루션을 제공했습니다. 그들은 기계 공구 스핀들 응용 과정에서 전기 시스템 장애 또는 외부 충격으로 인해 로터가 안정적으로 떠 있거나 떨어질 수 없는 문제를 개선하고 최적화하여 보호 베어링의 신뢰성을 향상시켰습니다. 이는 로터 낙하로 인한 손실을 줄이고 자기 베어링 시스템의 안정성을 높이며 우리 장비의 안정성과 신뢰성을 크게 개선했습니다. 그들의 제품과 서비스를 통해 우리는 성공적으로 가동 중지 시간을 줄이고 생산성을 높였습니다

최종 고객들은 QIBR가 제공한 딥 그루브 볼 베어링 에 대해 높이 평가했으며, 우리는 앞으로도 QIBR의 전문 제품을 계속 선택할 것입니다.