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文檔簡介
1、隨著現(xiàn)代高速加工技術(shù)的發(fā)展,高速電主軸技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。作為高速加工機(jī)床的核心部件的高速電主軸,實現(xiàn)了加工機(jī)床的“零傳動”,簡化了其結(jié)構(gòu),且提高了其響應(yīng)速度,但由于電主軸系統(tǒng)產(chǎn)熱量大,進(jìn)而會引起電主軸的穩(wěn)定性問題。軸承的摩擦發(fā)熱和內(nèi)置電機(jī)的電磁損耗發(fā)熱會引起主軸的熱變形,從而會降低機(jī)床的加工精度,也會影響高速電主軸轉(zhuǎn)速的提高。與普通電機(jī)相比,高速電主軸的熱特性有著更復(fù)雜的動力學(xué)及不穩(wěn)定性。為有效分析電主軸的熱態(tài)性能,本文選用最高轉(zhuǎn)速為
2、60000r/min的磨削類高速電主軸,運用有限元法對其熱態(tài)性能進(jìn)行了深入分析,并開展了溫升實驗研究。主要做了以下工作:
?、俳榻B了電主軸基本的結(jié)構(gòu)特點以及工作原理,并對電主軸系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析,包括與熱性能分析相關(guān)的支承技術(shù)、潤滑技術(shù)和冷卻技術(shù),以及控制角度的主軸驅(qū)動技術(shù)。
?、诜謩e計算了主軸軸承摩擦功率損耗和內(nèi)置電機(jī)的電磁損耗,分析了整個電主軸系統(tǒng)的傳熱及散熱規(guī)律,另外確定了電主軸的熱邊界條件,理論上分析了各因
3、素對電主軸系統(tǒng)熱態(tài)性能的影響規(guī)律。
?、劢榻B了傳熱學(xué)經(jīng)典理論和ANSYS熱分析的基本知識及基本步驟,建立了高速電主軸的有限元模型,并對之進(jìn)行求解;得到了電主軸熱平衡狀態(tài)下溫度場分布情況和電主軸熱態(tài)性能的變化規(guī)律。
④為了驗證前面章節(jié)分析得到的結(jié)論,開展了電主軸的相關(guān)溫升實驗。介紹了實驗測試裝置和測試方法;詳細(xì)敘述了實驗測試過程和有關(guān)的注意事項;分析了所獲得的實驗測試數(shù)據(jù);最后提出了一些改善高速電主軸熱態(tài)性能的方法,從而
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