本文關(guān)鍵詞：高速磨削電主軸關(guān)鍵技術(shù)的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高速電主軸是高速加工機(jī)床的核心功能部件,開發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的電主軸是機(jī)械加工行業(yè)的迫切需求。針對高速(51000r/min)磨削用電主軸的開發(fā),開展了比較系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究工作。 1. 完成了6SD51型高速磨削電主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,制造出了首批樣機(jī)(與無錫機(jī)床股份有限公司合作)。結(jié)構(gòu)上采用當(dāng)前比較流行的內(nèi)置電機(jī)、水循環(huán)冷卻、角接觸混合陶瓷球軸承支承、油氣潤滑與彈簧預(yù)緊的典型形式。試運(yùn)行發(fā)現(xiàn):各項(xiàng)性能指標(biāo)基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求,但臨界轉(zhuǎn)速未達(dá)到設(shè)計(jì)值,軸承使用壽命未達(dá)到額定值。 2. 根據(jù)滾動(dòng)軸承的分析理論建立了角接觸軸承的動(dòng)態(tài)模型,對其動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了研究,并開發(fā)出了通用的滾動(dòng)軸承分析軟件。研究結(jié)果表明:隨轉(zhuǎn)速升高,軸承的接觸角、接觸應(yīng)力、內(nèi)圈位移、旋滾比及剛度均呈現(xiàn)顯著的非線性變化特征。其中內(nèi)圈軸向位移先小幅降低而后急劇增大;軸承徑向剛度及軸向剛度值也是先下降而后上升,且變化范圍較大。陶瓷球軸承的動(dòng)態(tài)性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的鋼球軸承。滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)特性分析軟件可對不同規(guī)格、大轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的球軸承進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析,并具有較強(qiáng)的后處理功能,能輸出各類動(dòng)特性性參數(shù)的數(shù)據(jù)和曲線圖。 3. 在考慮軸承剛度隨轉(zhuǎn)速非線性變化的情況下,建立了電主軸轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析模型,基于傳遞矩陣法開發(fā)出了通用計(jì)算軟件,對其臨界轉(zhuǎn)速特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。研究結(jié)果表明:軸承徑向剛度的非線性軟化現(xiàn)象導(dǎo)致電主軸前兩階臨界轉(zhuǎn)速顯著降低,高速主軸臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算必須考慮主軸轉(zhuǎn)速對軸承剛度的影響;電主軸的第一、第二階臨界轉(zhuǎn)速均隨軸承軸向預(yù)緊力的增大而有所升高,但一階臨界轉(zhuǎn)速升幅不大;砂輪參數(shù)是影響臨界轉(zhuǎn)速的主要因素,隨著砂輪懸伸長度與質(zhì)量的增大,轉(zhuǎn)子的一階臨界轉(zhuǎn)速較大幅度下降,但二階臨界轉(zhuǎn)速下降趨勢不明顯。電主軸動(dòng)力學(xué)分析軟件具有較強(qiáng)的前、后處理功能,可計(jì)算其任意階的臨界轉(zhuǎn)速并輸出主振型。 4. 為優(yōu)選油氣潤滑參數(shù),延長軸承使用壽命,設(shè)計(jì)了高速軸承潤滑性能試驗(yàn)臺,包括滾動(dòng)軸承徑向剛度測試臺、固液二相流接觸疲勞試驗(yàn)臺及固液氣三相流潤滑試驗(yàn)臺,并設(shè)計(jì)了試驗(yàn)方案。目前,試驗(yàn)臺的核心部件-被試軸承組件已研制并裝配,外圍設(shè)備,包括油氣發(fā)生器、液壓油站、變頻器和各類傳感器等均已到位。
【關(guān)鍵詞】：高頻電主軸 軸承動(dòng)特性參數(shù) 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué) 動(dòng)力學(xué)分析軟件 軸承壽命試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：TG580.6
【目錄】：

• 第一章 緒論8-16
• 1.1 課題研究的意義8
• 1.2 高速電主軸概述8-10
• 1 2.1高速加工與電主軸8-9
• 1.2.2 電主軸的附件9-10
• 1.2.3 電主軸生產(chǎn)廠家簡介10
• 1.3 高速電主軸的關(guān)鍵技術(shù)10-13
• 1.3.1 支承技術(shù)10-11
• 1.3.2 潤滑技術(shù)11-12
• 1.3.3 動(dòng)態(tài)性能12-13
• 1.4 電主軸新技術(shù)展望13-14
• 1.5 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)14-16
• 第二章 高速磨削加工電主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能分析16-21
• 2.1 電主軸的性能參數(shù)與整體結(jié)構(gòu)16
• 2.2 電主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析16-17
• 2.3 電主軸設(shè)計(jì)制造的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題17-19
• 2.4 樣機(jī)性能試驗(yàn)與問題分析19-21
• 第三章 高速角接觸陶瓷球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)分析21-34
• 3.1 概述21-22
• 3.2 計(jì)算模型22-25
• 3.2.1 赫茲接觸22-23
• 3.2.2 軸承動(dòng)力學(xué)模型23-25
• 3.3 非線性方程組求解25-28
• 3.4 軟件開發(fā)28-29
• 3.5 計(jì)算結(jié)果與討論29-33
• 3.5.1 負(fù)荷與應(yīng)力29-31
• 3.5.2 接觸角31
• 3.5.3 位移31-32
• 3.5.4 軸承剛度32
• 3.5.5 旋滾比32-33
• 3.6 結(jié)論33-34
• 第四章 高速電主軸轉(zhuǎn)子－軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究34-43
• 4.1 概述34
• 4.2 研究方法34-35
• 4.3 動(dòng)力學(xué)建模35-37
• 4.3.1 模型簡化35-36
• 4.3.2 傳遞矩陣36-37
• 4.3.3 臨界轉(zhuǎn)速及振型37
• 4.4 計(jì)算結(jié)果與討論37-42
• 4.4.1 軸承徑向剛度37-40
• 4.4.2 軸向預(yù)緊力40
• 4.4.3 砂輪懸伸長度40-41
• 4.4.4 砂輪質(zhì)量41-42
• 4.4.5 主振型42
• 4.5 結(jié)論42-43
• 第五章 滾動(dòng)軸承壽命試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)43-51
• 5.1 概述43
• 5.2 軸承靜剛度測試臺43-45
• 5.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)43
• 5.2.2 徑向剛度測試方法43-45
• 5.3 固-液二相流陶瓷球潤滑試驗(yàn)45-47
• 5.3.1 概述45
• 5.3.2 固－液二相流試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)45-47
• 5.3.3 試驗(yàn)方法47
• 5.4 固－液－氣三相流潤滑試驗(yàn)47-51
• 5.4.1 試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)47
• 5.4.2 試驗(yàn)臺外圍設(shè)備47-50
• 5.4.3 試驗(yàn)方法50-51
• 結(jié) 論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-54
• 作者簡介54-55
• 致 謝55

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 高發(fā)偉;;高速銑削加工技術(shù)概述[J];廣西輕工業(yè);2008年11期

2 王冰;胡志超;湯宏群;;PCB鉆床超高速電主軸特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)分析[J];機(jī)床與液壓;2011年17期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 朱大虎;難加工材料高速外圓磨削機(jī)理及其表面完整性研究[D];東華大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 畢江濤;高速電主軸熱態(tài)性能分析與實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2011年

2 杜超;機(jī)床電主軸的動(dòng)力學(xué)分析及軟件研制[D];青島理工大學(xué);2010年

3 呂慎剛;高速電主軸振動(dòng)控制技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2006年

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6 侯程偉;高速輕載混合陶瓷電主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

7 陳坤;直驅(qū)式滾齒機(jī)工件主軸系統(tǒng)抗振性結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化[D];重慶理工大學(xué);2010年

8 李高峰;電主軸在M7130磨床主軸系統(tǒng)中的應(yīng)用及其動(dòng)靜態(tài)特性研究[D];太原理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：高速磨削電主軸關(guān)鍵技術(shù)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：281240