電主軸作為數(shù)控機(jī)床加工的核心部件之一,是先進(jìn)制造技術(shù)的載體,其各項(xiàng)工作性能的好壞將直接影響著數(shù)控機(jī)床甚至整個(gè)制造業(yè)的發(fā)展。為保證電主軸在實(shí)際工況下正常運(yùn)行和被加工產(chǎn)品加工質(zhì)量,電主軸運(yùn)行過程中所表現(xiàn)出來的動(dòng)力學(xué)特性受到廣泛的關(guān)注。本文以電主軸轉(zhuǎn)子-滾動(dòng)軸承系統(tǒng)為研究對(duì)象,以電主軸動(dòng)力學(xué)分析和主軸故障機(jī)理為研究理論基礎(chǔ),研究電主軸轉(zhuǎn)子-滾動(dòng)軸承系統(tǒng)不對(duì)中、不平衡和碰摩單一及耦合故障情況下的動(dòng)力學(xué)特性為目標(biāo)。首先,本文對(duì)電主軸的基本結(jié)構(gòu)、電主軸系統(tǒng)原理及電主軸故障機(jī)理等內(nèi)容進(jìn)行介紹,分析易產(chǎn)生故障的部位、種類和形式。并介紹了 AIC9916FS設(shè)備故障模擬診斷分析系統(tǒng),為建立仿真模型,實(shí)現(xiàn)主軸故障動(dòng)力學(xué)分析打下基礎(chǔ)。其次,使用有限元方法和Riccati傳遞矩陣法對(duì)電主軸系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模及振動(dòng)響應(yīng)分析,同時(shí)依據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件對(duì)電主軸在實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采集,然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并和仿真結(jié)果進(jìn)行比較,得到了電主軸系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)特性,并驗(yàn)證了所建模型的正確性,同時(shí)為后續(xù)電主軸故障動(dòng)力學(xué)行為分析打下基礎(chǔ)。然后,根據(jù)以上所做的工作,研究電主軸轉(zhuǎn)子-滾動(dòng)軸承系統(tǒng)在不對(duì)中、... 

【文章來源】：沈陽建筑大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１本文研究?jī)?nèi)容框架圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｆｒａｍｅ??

第二章電主軸的基本原理及振動(dòng)信號(hào)處理?碩士研宂生學(xué)位論文??２?３?４?５?６?７??＼?＼?＼?．．．．．．．．．．．＼＼Ｌ??＾ｐ＾－Ｕｒ＾ｙ／／／／／／／／Ａ￣）?ｋ???——＾???？署??叢！丨￣｛ＣＪｆ／ｊＡｙ／／／ｙ／／Ａ－Ｊ）＾ｈ丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨丨—ｇ－??／?／??Ｉ?１０?９?８??１．主軸２．前軸承３．定子４．冷卻水套５．殼體６．出水管７．進(jìn)氣管８．后軸承９．進(jìn)水管】０．轉(zhuǎn)子??圖２．１電主軸基本結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｂａｓｉｃ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｍｏｔｏｒｉｚｅｄ?ｓｐｉｎｄｌｅ??在電主軸的基本結(jié)構(gòu)中，其中軸承是比較重要的一個(gè)部件，在實(shí)際情況下軸承會(huì)受??到徑向載荷、軸向載荷、工作轉(zhuǎn)速、密封條件以及潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑效果的影響，而且在??不一樣的條件下，所表現(xiàn)出來的性能是不一樣的；現(xiàn)階段使用最多的軸承主要有以下幾??種：深溝球軸承、角接觸球軸承、圓柱滾子軸承、調(diào)心滾子軸承以及滾針軸承等。由于??本課題研宄的電主軸是在高轉(zhuǎn)速、高精度以及同時(shí)承受軸向載荷和徑向載荷的工況條件??下工作的。綜上所述，綜合考慮軸承的工作條件和軸承的工作特點(diǎn)，本課題電主軸系統(tǒng)??使用的軸承是角接觸球軸承，角接觸球軸承和其他軸承相比較具有轉(zhuǎn)速高、精度高、噪??聲和振動(dòng)較小和可同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷的優(yōu)點(diǎn)，完全滿足電主軸系統(tǒng)的實(shí)際工??作要求，下圖２．２展示了角接觸球軸承的結(jié)構(gòu)圖和實(shí)體圖。??一夕卜圈??？?＇一一接觸角??ｖｙｐ??（ａ）實(shí)體圖?（ｂ）結(jié)構(gòu)示意圖??（ａ）?Ｅｎｔｉｔｙ?ｍａｐ?（ｂ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??圖２．２電主軸角接觸球軸承??Ｆｉ

減小摩擦的作用；第二能夠??起到散熱的作用，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠通過油氣的流動(dòng)帶走一部分熱量；第三就是能夠輸送電??主軸在運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的廢氣和廢料，這樣就不至于讓廢料在軸承出堆積，從而影響電主??軸的運(yùn)行。油氣潤(rùn)滑雖然有多優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際使用的時(shí)候我們依然要注意很多事項(xiàng)，??比如油氣進(jìn)入電主軸的量太少，起不到潤(rùn)滑的作用；油量太多的話，不但起不到潤(rùn)滑的??作用，反而會(huì)因?yàn)橛湍ぷ枇Ξa(chǎn)生大量的熱，這樣的話會(huì)嚴(yán)重的影響電主軸的生產(chǎn)效率和??使用時(shí)間，因此在使用過程中嚴(yán)格的控制油氣的多少非常關(guān)鍵，如下圖２．３所示是本課??題使用的油氣潤(rùn)滑控制系統(tǒng)。??＿??圖２．３電主軸油氣潤(rùn)滑控制系統(tǒng)??Ｆｉｇ．?２．３?Ｍｏｔｏｒｉｚｅｄ?ｓｐｉｎｄｌｅ?ｏｉｌ?ａｎｄ?ｇａｓ?ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｙｓｔｅｍ??現(xiàn)階段對(duì)電主軸：丨：作性能影響較大的主要冇３個(gè)方面，分別是ｉｌｉ?ｉ軸系統(tǒng)的溫升、??電主軸振動(dòng)以及預(yù)緊力，而這３大方面也是現(xiàn)在的主要研宂方向，同時(shí)也是電：彳：軸工作??的基本原理。具體展開來說就是外界的不平衡和外加載荷會(huì)引起電：七軸系統(tǒng)的振動(dòng)，振??動(dòng)Ｍ過大會(huì)導(dǎo)致電主軸系統(tǒng)的溫度升高，而當(dāng)振動(dòng)Ｍ過大就會(huì)：彳：動(dòng)的對(duì)電：丨：軸進(jìn)行振動(dòng)??抑制；同樣的３溫度達(dá)到電主軸系統(tǒng)的預(yù)瞥值的時(shí)候，也會(huì)進(jìn)行預(yù)瞀和使）丨〗冷卻系統(tǒng)進(jìn)??行降溫處理，但是在抑制振動(dòng)和降溫的過程中首先會(huì)對(duì)電：彳軸的Ｉ．作性能產(chǎn)牛．影響，進(jìn)??ｉｆｕ會(huì)影響電：４＿：軸系統(tǒng)的精度和被加工產(chǎn)品的質(zhì)量和：丨：藝，同時(shí)隨希軸承溢度過商，電屮．??軸會(huì)發(fā)生熱脹冷縮的現(xiàn)象，也就是發(fā)生熱變形，緊接著就會(huì)對(duì)軸承的預(yù)緊力產(chǎn)屮影響，??而預(yù)緊力的變化反過來會(huì)影響電主軸的振動(dòng)和溫升。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3528560