針對電主軸的熱分析主要集中于內置電機為感應電機的電主軸,對內置電機為永磁型的研究甚少的現(xiàn)狀,基于電磁學和摩擦學理論對永磁型電主軸的熱源進行了計算,并使用傳熱學經(jīng)典理論計算電主軸熱邊界條件。以此為基礎在Ansys Workbench中建立電主軸有限元分析模型進行熱態(tài)分析,根據(jù)求解結果進行熱-結構耦合分析。結果表明,由于永磁同步電主軸有著轉子不發(fā)熱的固有特性,導致熱量主要集中在前后軸承處并使主軸產(chǎn)生熱變形。 

【文章來源】：機械制造與自動化. 2020,49(05)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

電主軸簡化模型

將建立好的模型導入Ansys Workbench中，對模型中賦予相應的材料，并且對模型進行網(wǎng)格劃分，經(jīng)過網(wǎng)格劃分后的結果如圖2所示。對永磁同步電主軸進行熱分析前，設定電主軸的運行條件:工作轉速為15 000 r/min、初始工作溫度為22℃，環(huán)境溫度為22℃、循環(huán)冷卻水的流量為1.07 L/min、供氣壓力為0.23 MPa。表2為計算得到的生熱率及各種對流換熱系數(shù)。

進入Ansys Workbench環(huán)境，建立穩(wěn)態(tài)熱分析模塊，并將計算好的各個數(shù)據(jù)加載到已建立好的電主軸有限元分析模型中。計算得到電主軸穩(wěn)態(tài)熱分析的溫度場云圖，詳細結果如圖3所示。從圖3中可以直觀看到，前端軸承組、后端軸承組、主軸前端這3個區(qū)域溫升較高。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]K-C33磨床高速電主軸加工過程中的溫升特性分析[J]. 王欣,強云玥.  農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2018(02)
[2]高速電主軸熱力學分析的仿真研究[J]. 任朝暉,李炎臻,劉楊.  機床與液壓. 2018(01)
[3]機床熱誤差建模研究綜述[J]. 王海同,李鐵民,王立平,李逢春.  機械工程學報. 2015(09)
[4]高速電主軸穩(wěn)態(tài)溫度場分析[J]. 陳奪,馮明.  組合機床與自動化加工技術. 2014(05)
[5]高速高性能電主軸熱態(tài)性能分析[J]. 畢江濤,陳小安,李云松.  機械傳動. 2011(12)
[6]基于接觸熱阻的主軸熱特性有限元分析[J]. 曹駿,胡佩俊,應濟.  機電工程. 2008(02)
[7]高速精密主軸軸承熱特性的計算及分析[J]. 何曉亮,熊萬里,黃紅武.  機械. 2003(06)
[8]高速精密角接觸球軸承熱分析[J]. 蔣興奇,馬家駒,趙聯(lián)春.  軸承. 2000(08)



本文編號：3620675