高速陶瓷電主軸的熱態(tài)性能分析與優(yōu)化.pdf

1、高速電主軸是實現(xiàn)高速加工的核心部件，相比傳統(tǒng)主軸具有明顯的優(yōu)勢，但在運行過程中，由于主軸的不均勻受熱，導致主軸前端發(fā)生較大的熱位移，影響機床的加工精度。因此，為明確熱態(tài)性能引起主軸前端的熱變形程度，對電主軸進行有限元仿真，得出電主軸的溫度場與位移場，為解決由于熱態(tài)性能引起的機床精度降低問題以及為電主軸結構優(yōu)化設計提供參考。本文的主要研究工作如下：
　?。?）陶瓷電主軸熱源發(fā)熱與對流換熱分析?；谔沾呻娭鬏S結構和傳熱學理論，分析、計

2、算了電主軸在穩(wěn)定狀態(tài)下的熱源發(fā)熱、電主軸與外界的對流換熱系數(shù)和軸承的接觸熱導，并對相關理論公式進行了分析。
　　（2）陶瓷電主軸溫度場分析。針對電主軸典型工作條件，計算得出有限元分析模型的載荷，通過軟件ANSYS計算得到電主軸的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)溫度場，結果顯示電主軸的最高溫升區(qū)域在定轉子間隙處，軸承內圈、滾子、外圈溫升成階梯上升分布，主軸溫度對軸承的溫升有影響。
　　（3）陶瓷電主軸位移場分析。為得到更精確的位移解，建立了主軸的子