近年來,隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展對產(chǎn)品加工精度要求越發(fā)嚴格,對于加工裝置的穩(wěn)定性及精密性的要求也越來越高,傳統(tǒng)多個電機協(xié)同工作的多自由度裝置已無法適應(yīng)當(dāng)前需求,通過單一裝置實現(xiàn)協(xié)同工作的多自由度電機越發(fā)受到眾多科研工作者的關(guān)注。但多自由度電機的支撐結(jié)構(gòu)多采用機械軸承,在運動時摩擦大且易發(fā)生機械接觸、造成輸出精度低、摩擦損耗大等相關(guān)問題。本文提出了一種新型的氣浮多自由度電機,電機的支撐結(jié)構(gòu)為氣浮軸承,工作時高壓氣體支撐轉(zhuǎn)子實現(xiàn)懸浮無摩擦運動。本文主要針對電機的電磁場、氣浮軸承選型、熱固耦合問題及動力學(xué)進行了分析。首先,對電機結(jié)構(gòu)原理及磁場進行了分析,驗證了其電磁設(shè)計的合理性。其次,對其支撐結(jié)構(gòu)氣浮軸承進行了介紹,建立了數(shù)學(xué)模型和解析法程序,通過與有限體積法仿真軟件進行結(jié)果對比驗證了解析法正確性,進一步分析軸承各參數(shù)變化對氣浮軸承和氣浮多自由度電機特性的影響,通過結(jié)果分析對氣浮軸承參數(shù)進行了優(yōu)選。之后,對電機的熱學(xué)原理進行了闡述,針對電機長時間工作時的溫升,過高的應(yīng)力與形變均會對電機結(jié)構(gòu)造成破壞,影響電機的使用壽命和可靠性的問題,對比其與同型號電機的溫升情況,進一步分析了其的形變與應(yīng)力分布,驗證...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 論文的研究背景
    1.2 國內(nèi)外氣浮多自由度電機研究狀況
        1.2.1 國外多自由度電機的發(fā)展情況
        1.2.2 國內(nèi)多自由度電機的發(fā)展情況
        1.2.3 氣浮軸承國內(nèi)外發(fā)展情況
    1.3 本文研究內(nèi)容和方法
第2章 氣浮多自由度電機運行原理及電磁分析
    2.1 氣浮多自由度電機結(jié)構(gòu)及工作原理
        2.1.1 電機基本結(jié)構(gòu)
        2.1.2 電機工作原理
    2.2 氣浮多自由度電機有限元建模
    2.3 氣浮多自由度電機的磁場分析
        2.3.1 電機轉(zhuǎn)子永磁體磁場分析
        2.3.2 電機氣隙磁場分析
        2.3.3 電機定子繞組磁場分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 適用于氣浮多自由度電機的氣浮軸承特性分析
    3.1 引言
    3.2 氣浮軸承結(jié)構(gòu)及工作原理
    3.3 氣浮軸承解析法數(shù)學(xué)模型
    3.4 氣浮軸承仿真分析
        3.4.1 仿真模型的建立
        3.4.2 解析法結(jié)果驗證
        3.4.3 變參數(shù)對氣浮軸承特性的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 氣浮多自由度電機的熱固耦合分析
    4.1 引言
    4.2 熱固耦合分析原理
    4.3 氣浮多自由度電機熱固仿真分析
        4.3.1 電機仿真模型的建立
        4.3.2 電機溫度場計算
        4.3.3 電機力學(xué)結(jié)構(gòu)分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 氣浮多自由度電機動力學(xué)分析
    5.1 引言
    5.2 電機動力學(xué)模型的建立
    5.3 電機支撐結(jié)構(gòu)的動力學(xué)分析
        5.3.1 電機軸承結(jié)構(gòu)及原理
        5.3.2 氣浮軸承與圓珠滾動球軸承動力學(xué)分析
    5.4 電機動力學(xué)分析
        5.4.1 建立電機動力學(xué)仿真模型
        5.4.2 電機的動力學(xué)仿真與分析
    5.5 電機動力學(xué)聯(lián)合仿真試驗
        5.5.1 聯(lián)合仿真平臺的構(gòu)建
        5.5.2 聯(lián)合仿真平臺驗證
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3822081