机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2013年
11期
135-142
,共8页
陈小安%刘俊峰%合烨%张朋%单文桃
陳小安%劉俊峰%閤燁%張朋%單文桃
진소안%류준봉%합엽%장붕%단문도
高速电主轴%球轴承%内置电动机%热效应%固有频率
高速電主軸%毬軸承%內置電動機%熱效應%固有頻率
고속전주축%구축승%내치전동궤%열효응%고유빈솔
High speed motorized spindle%Ball bearings%Built-in motor%Thermal effects%Natural frequencies
高速电主轴作为高速机床的核心部件,其热稳定性影响着机床的加工精度.为有效预测并控制电主轴运转过程中的热态性能及其对主轴动态特性的影响,建立一种考虑系统热响应和预紧方式影响的角接触球轴承热-机耦合动力学模型,分析运行状态下主轴轴承的摩擦损耗及动态支承刚度,并应用电磁学理论讨论实际输入功率下内置电动机的电磁损耗;确定系统产热和热边界条件后,制定电主轴整体热-机动力学行为计算流程,对120MD60Y6型号电主轴展开温升试验,获取主轴关键部位温度变化规律.同时,理论计算和试验结果表明所建模型及分析流程具有足够的精度;轴承热位移对不同轴承配置的支承刚度和不同工况下系统的固有频率有着不同的影响;进行合理的轴承配置、选择合适润滑油量以及增加冷却水流量均可有效改善电主轴热态性能.
高速電主軸作為高速機床的覈心部件,其熱穩定性影響著機床的加工精度.為有效預測併控製電主軸運轉過程中的熱態性能及其對主軸動態特性的影響,建立一種攷慮繫統熱響應和預緊方式影響的角接觸毬軸承熱-機耦閤動力學模型,分析運行狀態下主軸軸承的摩抆損耗及動態支承剛度,併應用電磁學理論討論實際輸入功率下內置電動機的電磁損耗;確定繫統產熱和熱邊界條件後,製定電主軸整體熱-機動力學行為計算流程,對120MD60Y6型號電主軸展開溫升試驗,穫取主軸關鍵部位溫度變化規律.同時,理論計算和試驗結果錶明所建模型及分析流程具有足夠的精度;軸承熱位移對不同軸承配置的支承剛度和不同工況下繫統的固有頻率有著不同的影響;進行閤理的軸承配置、選擇閤適潤滑油量以及增加冷卻水流量均可有效改善電主軸熱態性能.
고속전주축작위고속궤상적핵심부건,기열은정성영향착궤상적가공정도.위유효예측병공제전주축운전과정중적열태성능급기대주축동태특성적영향,건립일충고필계통열향응화예긴방식영향적각접촉구축승열-궤우합동역학모형,분석운행상태하주축축승적마찰손모급동태지승강도,병응용전자학이론토론실제수입공솔하내치전동궤적전자손모;학정계통산열화열변계조건후,제정전주축정체열-궤동역학행위계산류정,대120MD60Y6형호전주축전개온승시험,획취주축관건부위온도변화규률.동시,이론계산화시험결과표명소건모형급분석류정구유족구적정도;축승열위이대불동축승배치적지승강도화불동공황하계통적고유빈솔유착불동적영향;진행합리적축승배치、선택합괄윤활유량이급증가냉각수류량균가유효개선전주축열태성능.