本文選題：高速電主軸 + 熱態(tài)特性��； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2011年碩士論文

【摘要】：高速電主軸作為高速機床的核心部件,它的性能直接影響到機床加工精度。高速電主軸配有內(nèi)置式電機,省去了動力傳輸環(huán)節(jié),實現(xiàn)“零傳動”。這種形式的高速電主軸具有結(jié)構(gòu)緊湊,振動小,良好的響應(yīng)特性等優(yōu)點。但由于這種內(nèi)置電機的電主軸在高轉(zhuǎn)速下工作,因而其熱特性成為研究的熱點問題之一。 本文所用高速電主軸在6000r/min運轉(zhuǎn)時,發(fā)生了軸承燒傷的現(xiàn)象,分析其主要原因是在未達到要求的動平衡精度的條件下潤滑不充分,因此需要深入研究冷卻潤滑系統(tǒng)中的流體對于高速電主軸的熱態(tài)特性的影響,從而提出合理的主軸使用策略,更有效地控制主軸溫度。本文主要研究了高速電主軸熱源的熱態(tài)特性,特別是冷卻潤滑系統(tǒng)中的流體對熱源熱態(tài)特性的影響。 首先,系統(tǒng)的研究了高速電主軸的熱源及其發(fā)熱機理,計算了陶瓷角接觸球軸承在不同轉(zhuǎn)速下的發(fā)熱量,以及影響軸承發(fā)熱因素和規(guī)律,并用MATLAB編制計算軸承發(fā)熱量的程序,此外簡要分析了高速電主軸傳熱及散熱機制。 其次,結(jié)合有限體積法軟件,建立電主軸熱源模型,分析得出電主軸電機內(nèi)部螺旋水道中三維流體流場分布規(guī)律及其對熱源的影響規(guī)律;分析得出電主軸軸承腔內(nèi)油-氣兩相流體流場分布規(guī)律,及其對熱源的影響規(guī)律。 最后,通過開展現(xiàn)場動平衡實驗,來提高電主軸的動平衡精度,研究高速電主軸動平衡精度對其溫升的影響;為電主軸制定了合理的冷卻潤滑參數(shù),對電主軸進行現(xiàn)場溫升實驗,驗證了冷卻潤滑參數(shù)的合理性。
[Abstract]:The high - speed electric spindle is the core part of high - speed machine tool , its performance directly affects the machining precision of the machine tool . The high - speed electric main shaft is equipped with built - in motor , the power transmission link is saved , and the " zero transmission " is realized . However , the high - speed electric main shaft has the advantages of compact structure , small vibration and good response characteristic . However , because the electric main shaft of the built - in motor works at high speed , its thermal characteristic becomes one of the hot issues of the study .

In this paper , the phenomenon of bearing burn has occurred during the operation of 6000r / min . The main reason of this paper is to study the influence of fluid in cooling and lubrication system on the hot state characteristics of high - speed electric spindle , so as to put forward a reasonable strategy of spindle usage and control the temperature of main shaft . This paper mainly studies the thermal characteristics of high - speed electric spindle heat source , especially the influence of fluid on heat state of heat source .

Firstly , the heat source and the heating mechanism of the high - speed electric spindle are studied systematically , the heat generation of the ceramic angular contact ball bearing at different speeds is calculated , and the heating factors and laws of the bearing are calculated , and the program for calculating the calorific value of the bearing is worked out by MATLAB , and the heat transfer and heat dissipation mechanism of the high - speed electric spindle is also briefly analyzed .

Secondly , based on the finite volume method software , an electric spindle heat source model is established , and the distribution law of the three - dimensional fluid flow field in the spiral water channel in the electric spindle motor and its influence on the heat source are analyzed . The distribution law of the fluid flow field in the oil - gas two - phase fluid in the main shaft bearing cavity is analyzed and the influence law of the oil - gas two - phase fluid flow field on the heat source is obtained .

Finally , by carrying out on - site dynamic balance experiment to improve the dynamic balance precision of the electric spindle , the influence of dynamic balance precision on the temperature rise of the high - speed electric spindle is studied ; the reasonable cooling and lubrication parameters are set for the electric main shaft , and the temperature rise experiment on the electric main shaft is carried out , and the rationality of the cooling lubricating parameter is verified .
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TH133.2

【參考文獻】

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本文編號：1899597