本課題來源于江蘇省科技支撐計劃重點(diǎn)項(xiàng)目——“大型五軸高速精密龍門加工中心綠色設(shè)計技術(shù)與應(yīng)用研究”（項(xiàng)目編號:BE2014004-3）,文章主要推導(dǎo)了常功率熱源在無限大物體、半無限大物體、有限大物體中往復(fù)周期運(yùn)動引起的溫升表達(dá)式,并將其用于求解滾珠絲杠的溫升。論文的主要研究內(nèi)容如下:（1）推導(dǎo)了無限大物體、半無限大物體表面對流兩種邊界條件下常功率周期運(yùn)動熱源點(diǎn)熱源、線熱源、面熱源的溫度場積分解及其無量綱表達(dá)式,并得到描述運(yùn)動周期性、對流邊界條件、初始溫差的無量綱控制參數(shù);（2）基于上述結(jié)果推導(dǎo)得到了無限大薄板表面對流條件下常功率周期運(yùn)動線熱源、無限長細(xì)桿表面對流條件下常功率周期運(yùn)動面熱源、有限長細(xì)桿表面對流條件下在周期運(yùn)動面熱源和固定面熱源等三種與實(shí)際緊密聯(lián)系的場合的溫度場分析解及其無量綱表達(dá)式,并得到描述運(yùn)動周期性、表面對流散熱、運(yùn)動熱源起始位置、固定熱源位置的無量綱控制參數(shù);（3）將有限長細(xì)桿表面對流條件下在周期運(yùn)動面熱源和固定面熱源作用下的溫度場公式用于計算滾珠絲杠的溫升。采用單熱源和多熱源兩種模型計算滾珠絲杠溫度場,兩者的穩(wěn)態(tài)溫升差別為0.5%,表明兩種模型均可用于理論計算;采用... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

論文研究路線

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文5第二章常功率周期運(yùn)動點(diǎn)熱源的溫度場熱源與研究對象相比，在三個方向上的尺寸均較小時，可以將熱源作為點(diǎn)熱源處理，所研究的溫度場為三維溫度常根據(jù)文獻(xiàn)[32]，為將非齊次導(dǎo)熱問題化為齊次導(dǎo)熱問題，引入過余溫度θ=tt（t為環(huán)境溫度）。本文所推導(dǎo)的溫度場表達(dá)式，均是過余溫度的表達(dá)式，后續(xù)對溫度嘗過余溫度、溫升不再區(qū)分。2.1常功率周期運(yùn)動熱源數(shù)學(xué)推導(dǎo)的說明2.1.1常功率周期運(yùn)動熱源數(shù)學(xué)推導(dǎo)的假設(shè)本文的推導(dǎo)基于以下假設(shè)：1）導(dǎo)熱過程中的熱物性參數(shù)不變；2）變速過程相對于勻速過程時間足夠短。假設(shè)1）容易理解和滿足，下面討論假設(shè)2）。實(shí)際熱源的往復(fù)直線運(yùn)動必然有加速、減速的過程，但加速、減速階段的位移為拋物線，在理論推導(dǎo)中難以處理，因此如果加速、減速的時間相對于勻速的時間足夠短，則可以將整個直線往復(fù)運(yùn)動簡化為勻速往復(fù)運(yùn)動，這在理論推導(dǎo)中容易處理。圖2-1實(shí)際運(yùn)動與簡化運(yùn)動一個周期內(nèi)的速度變化曲線圖2-2實(shí)際運(yùn)動與簡化運(yùn)動一個周期內(nèi)的位移變化曲線實(shí)際運(yùn)動與簡化運(yùn)動一個周期內(nèi)的速度變化曲線、位移變化曲線如圖2-1、2-2所示。根據(jù)圖示有 SSS=11+ (21)

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文5第二章常功率周期運(yùn)動點(diǎn)熱源的溫度場熱源與研究對象相比，在三個方向上的尺寸均較小時，可以將熱源作為點(diǎn)熱源處理，所研究的溫度場為三維溫度常根據(jù)文獻(xiàn)[32]，為將非齊次導(dǎo)熱問題化為齊次導(dǎo)熱問題，引入過余溫度θ=tt（t為環(huán)境溫度）。本文所推導(dǎo)的溫度場表達(dá)式，均是過余溫度的表達(dá)式，后續(xù)對溫度嘗過余溫度、溫升不再區(qū)分。2.1常功率周期運(yùn)動熱源數(shù)學(xué)推導(dǎo)的說明2.1.1常功率周期運(yùn)動熱源數(shù)學(xué)推導(dǎo)的假設(shè)本文的推導(dǎo)基于以下假設(shè)：1）導(dǎo)熱過程中的熱物性參數(shù)不變；2）變速過程相對于勻速過程時間足夠短。假設(shè)1）容易理解和滿足，下面討論假設(shè)2）。實(shí)際熱源的往復(fù)直線運(yùn)動必然有加速、減速的過程，但加速、減速階段的位移為拋物線，在理論推導(dǎo)中難以處理，因此如果加速、減速的時間相對于勻速的時間足夠短，則可以將整個直線往復(fù)運(yùn)動簡化為勻速往復(fù)運(yùn)動，這在理論推導(dǎo)中容易處理。圖2-1實(shí)際運(yùn)動與簡化運(yùn)動一個周期內(nèi)的速度變化曲線圖2-2實(shí)際運(yùn)動與簡化運(yùn)動一個周期內(nèi)的位移變化曲線實(shí)際運(yùn)動與簡化運(yùn)動一個周期內(nèi)的速度變化曲線、位移變化曲線如圖2-1、2-2所示。根據(jù)圖示有 SSS=11+ (21)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]滾珠絲杠副空心螺母熱特性及其內(nèi)部流場分析[J]. 趙瑋.  機(jī)械設(shè)計. 2017(06)
[4]高速實(shí)心/空心滾珠絲杠熱變形受軸承副摩擦熱影響分析[J]. 韓軍,張玲聰,李明亞.  機(jī)械設(shè)計. 2017(03)
[5]激光熔覆滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)熱特性有限元分析[J]. 路華偉,李虎.  組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2016(11)
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博士論文
[1]永磁直線伺服電機(jī)及其冷卻系統(tǒng)研究[D]. 張玉秋.浙江大學(xué) 2013
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碩士論文
[1]五軸聯(lián)動龍門加工中心熱變形分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 邵靈芝.東南大學(xué) 2017
[2]結(jié)合自旋生熱的高速角接觸球軸承溫度場及熱—應(yīng)力耦合分析[D]. 宋男.吉林大學(xué) 2017
[3]平面磨床砂輪主軸—軸承系統(tǒng)熱—結(jié)構(gòu)耦合分析與試驗(yàn)研究[D]. 龍婷.湘潭大學(xué) 2017
[4]中空滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)綜合性能建模仿真研究[D]. 肖磊.華中科技大學(xué) 2016
[5]基于多體系統(tǒng)理論的龍門機(jī)床誤差場研究[D]. 陳群強(qiáng).南京航空航天大學(xué) 2014
[6]直線電機(jī)驅(qū)動的數(shù)控機(jī)床誤差分析與優(yōu)化設(shè)計研究[D]. 張倩.北京交通大學(xué) 2014
[7]數(shù)控機(jī)床直線進(jìn)給系統(tǒng)熱特性分析技術(shù)研究和工具開發(fā)[D]. 紀(jì)艷麗.南京理工大學(xué) 2014



本文編號：3456062