隨著科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,高速加工技術(shù)已取得了突破性的進展,而發(fā)展和應(yīng)用高速加工技術(shù)的前提是擁有一套性能優(yōu)良的高速數(shù)控機床。電主軸作為數(shù)控機床的重要部件,當它在高速運轉(zhuǎn)時,軸承的摩擦發(fā)熱和內(nèi)置電機的電磁損耗發(fā)熱會引起主軸熱變形,從而影響主軸系統(tǒng)的動靜態(tài)性能和加工精度,故對電主軸單元進行詳細地?zé)崃W(xué)分析具有重要意義。本文主要是對電主軸熱態(tài)特性進行研究,在考慮預(yù)緊力、接觸熱阻、黏溫效應(yīng)等多因素影響下,分析電主軸溫度場與位移場分布規(guī)律。主要研究內(nèi)容包括以下幾點:(1)提出計算電主軸軸承內(nèi)部熱變形的計算公式。綜合考慮離心膨脹量、軸承零件熱膨脹量、有效配合過盈量,結(jié)合軸承結(jié)構(gòu),建立軸承內(nèi)部熱變形計算模型,為后續(xù)分析軸承變形提供理論基礎(chǔ)。(2)建立考慮預(yù)緊力和黏溫效應(yīng)的軸承生熱理論模型。以傳熱學(xué)理論為基礎(chǔ),考慮預(yù)緊力和黏溫效應(yīng)的影響,通過熱力學(xué)、摩擦學(xué)、Harris滾道接觸理論計算得到軸承動態(tài)生熱計算模型,得到軸承生熱量。計算結(jié)果表明:隨著潤滑油溫度的不斷升高,潤滑劑粘度逐漸降低,進而導(dǎo)致摩擦力矩的下降,降低軸承生熱量。隨著預(yù)緊力的增加,軸承的生熱量不斷增加。(3)建立結(jié)合面接觸熱阻模型和三維粗糙表...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1電主軸傳動簡化示意圖

研究背景和意義.1課題來源本工作得到國家自然科學(xué)基金(No.51465035)項目支持。.2課題背景與意義近年來，世界各國都在快速發(fā)展自己的高速加工技術(shù)，我國的高速加工在向高速、高精度和優(yōu)質(zhì)、低耗的趨勢發(fā)展，電主軸作為高速加工數(shù)控心功能部件，它的性能好壞嚴重影響著整臺機床的加....

圖2.2主軸承油-氣潤滑系統(tǒng)

圖2.3定子油-水冷卻系統(tǒng)

高速電主軸多參數(shù)耦合的熱態(tài)特性研究子水冷卻系統(tǒng)電機整體處于一個封閉的空間，定子產(chǎn)生的熱量不能很好地累會導(dǎo)致主軸變形。為了減少熱量過多引起的主軸變形，一關(guān)重要。本文采用水冷系統(tǒng)對定子循環(huán)冷卻，如圖2.3所示將冷卻水從電主軸進水口輸入到軸承座和定子冷卻螺旋槽中座和定子的熱量，然后....

圖2.5電主軸傳熱機理

圖2.5電主軸傳熱機理軸軸承熱變形分析心效應(yīng)引起的變形量在高速旋轉(zhuǎn)時，內(nèi)圈因離心效應(yīng)會產(chǎn)生離心膨脹。根據(jù)彈性理對稱平面應(yīng)力問題，可知厚壁圓筒上任意一點的徑向膨脹量δ](12)32[8(1)(32)(1)(12)2222222rrabab....

本文編號：3963189