高速電主軸諧波轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機(jī)理及對主軸振動(dòng)的影響
本文關(guān)鍵詞: 高速電主軸 諧波 電磁力矩 振動(dòng) 出處:《機(jī)械科學(xué)與技術(shù)》2017年05期 論文類型:期刊論文
【摘要】:高速電主軸的動(dòng)態(tài)特性受軸承和高頻諧波電磁力矩的共同影響,為了將兩者的特征頻率分離以便采取相應(yīng)的控制方法,從氣隙磁場的波形出發(fā),利用傅里葉變換求出各次諧波磁動(dòng)勢,進(jìn)而導(dǎo)出穩(wěn)態(tài)諧波電磁轉(zhuǎn)矩和脈動(dòng)諧波電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算公式,得出穩(wěn)態(tài)諧波轉(zhuǎn)矩只影響主軸的轉(zhuǎn)矩輸出能力,脈動(dòng)諧波轉(zhuǎn)矩會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生周期性振動(dòng),且脈動(dòng)頻率為6的整數(shù)倍基波頻率的結(jié)論。據(jù)此不僅可輕易分辨出由軸承運(yùn)動(dòng)和諧波電磁轉(zhuǎn)矩所產(chǎn)生的振動(dòng)頻率及各自對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響程度,而且可以根據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)需求,采取有選擇性的控制方法。最后以170MD15Y20型高速電主軸為例,對此結(jié)論進(jìn)行了驗(yàn)證。
[Abstract]:The dynamic characteristics of high speed motorized spindle are affected by both bearing and high frequency harmonic electromagnetic torque. In order to separate their characteristic frequencies so as to adopt corresponding control methods, starting from the waveform of air gap magnetic field, By using Fourier transform, the calculation formulas of steady harmonic electromagnetic torque and ripple harmonic electromagnetic torque are derived. It is concluded that steady harmonic torque only affects the output ability of spindle torque. The ripple harmonic torque will cause the periodic vibration of the system. Based on the conclusion of integer multiple fundamental frequency of 6 pulsating frequency, not only the vibration frequency produced by bearing motion and harmonic electromagnetic torque can be easily distinguished, but also the degree of influence on the dynamic performance of the system can be easily distinguished. Moreover, the selective control method can be adopted according to the dynamic requirement of the system. Finally, the conclusion is verified by taking 170MD15Y20 high speed motorized spindle as an example.
【作者單位】: 湖南科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;湖南科技大學(xué)難加工材料高效精密加工湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:湖南省教育廳基金項(xiàng)目(12B042,15A063) 湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2017JJ2090)資助
【分類號】:TG502.3
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,本文編號:1535975
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