高速电主轴谐波转矩产生机理及对主轴振动的影响

发布时间：2018-02-26 01:25

  本文关键词： 高速电主轴 谐波 电磁力矩 振动　出处：《机械科学与技术》2017年05期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：高速电主轴的动态特性受轴承和高频谐波电磁力矩的共同影响,为了将两者的特征频率分离以便采取相应的控制方法,从气隙磁场的波形出发,利用傅里叶变换求出各次谐波磁动势,进而导出稳态谐波电磁转矩和脉动谐波电磁转矩的计算公式,得出稳态谐波转矩只影响主轴的转矩输出能力,脉动谐波转矩会导致系统产生周期性振动,且脉动频率为6的整数倍基波频率的结论。据此不仅可轻易分辨出由轴承运动和谐波电磁转矩所产生的振动频率及各自对系统动态性能的影响程度,而且可以根据系统的动态需求,采取有选择性的控制方法。最后以170MD15Y20型高速电主轴为例,对此结论进行了验证。
[Abstract]:The dynamic characteristics of high speed motorized spindle are affected by both bearing and high frequency harmonic electromagnetic torque. In order to separate their characteristic frequencies so as to adopt corresponding control methods, starting from the waveform of air gap magnetic field, By using Fourier transform, the calculation formulas of steady harmonic electromagnetic torque and ripple harmonic electromagnetic torque are derived. It is concluded that steady harmonic torque only affects the output ability of spindle torque. The ripple harmonic torque will cause the periodic vibration of the system. Based on the conclusion of integer multiple fundamental frequency of 6 pulsating frequency, not only the vibration frequency produced by bearing motion and harmonic electromagnetic torque can be easily distinguished, but also the degree of influence on the dynamic performance of the system can be easily distinguished. Moreover, the selective control method can be adopted according to the dynamic requirement of the system. Finally, the conclusion is verified by taking 170MD15Y20 high speed motorized spindle as an example.
【作者单位】： 湖南科技大学机电工程学院;湖南科技大学难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室;
【基金】：湖南省教育厅基金项目(12B042,15A063) 湖南省自然科学基金项目(2017JJ2090)资助
【分类号】：TG502.3

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 闫红卫;徐同申;;国内高速电主轴的应用与发展[J];现代制造;2007年05期

2 阎树田;许庆鹏;张树锟;;高速电主轴冷却系统设计与研究[J];机械与电子;2012年03期

3 赵月娥;王美妍;;浅谈高速电主轴技术发展[J];河南科技;2013年16期

4 郭力,李波;机床高速电主轴的原理与应用[J];磨床与磨削;2000年04期

5 郭力,李波;高速电主轴的原理与应用[J];机电国际市场;2000年03期

6 杨军,郭力,卿红;机床高速电主轴原理与应用[J];机床与液压;2001年04期

7 沈福金;高速电主轴的刚度问题[J];世界制造技术与装备市场;2001年03期

8 黄晓明 ,张伯霖 ,肖曙红;高速电主轴热态特性的有限元分析[J];航空制造技术;2003年10期

9 孟彬,杜世昌,王乾廷;高速电主轴技术的研究[J];机械制造与自动化;2003年01期

10 李松生,崔钦华,杨柳欣,陈长江,黄昆;精密高刚度高速电主轴[J];轴承;2004年03期

相关会议论文 前7条

1 张钢;李松生;陈晓阳;汪希平;杨俊勇;杨柳欣;;磁悬浮高速电主轴的设计分析[A];2003大型发电机组振动和转子动力学学术会议论文集[C];2003年

2 白钊;马平;胡爱玲;林庆文;;应用有限元方法对高速电主轴的优化设计[A];机床与液压学术研讨会论文集[C];2004年

3 白钊;马平;胡爱玲;林庆文;;应用有限元方法对高速电主轴的优化设计[A];第三届全国流体传动及控制工程学术会议论文集（第二卷）[C];2004年

4 何雪md;蒋彦收;朱孟兵;;基于响应面法的高速电主轴刚度可靠性分析[A];2011年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会第三次全体委员大会论文集[C];2011年

5 蒋书运;;高速电主轴动态设计方法[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集（二）[C];2004年

6 杨锦锋;;高速电主轴动态及热特性研究[A];中国职协2013年度优秀科研成果获奖论文集（中册）[C];2013年

7 李松生;张钢;杨柳欣;陈长江;陈晓阳;;数控机床用高速电主轴的研制[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年

相关博士学位论文 前4条

1 毛文贵;高速电主轴滑动轴承—转子系统动力学关键特性参数识别[D];湖南大学;2015年

2 孟杰;高速电主轴动力学分析与实验研究[D];重庆大学;2008年

3 康辉民;高速电主轴静动态性能分析与实验检测技术[D];重庆大学;2010年

4 周大帅;高速电主轴综合性能测试及若干关键技术研究[D];北京工业大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 侯萍萍;高速电主轴少量脂润滑技术研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 丁照利;基于磁敏感传感器高速电主轴测速模块研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 张阿祺;高速电主轴滚珠轴承-转子系统动态性能分析[D];哈尔滨工业大学;2016年

4 张玉成;高速电主轴力—热耦合建模研究[D];华中科技大学;2014年

5 刘一波;数控雕铣机高速电主轴故障分析及可靠性研究[D];昆明理工大学;2016年

6 陈锋;高速电主轴的模态与加载实验研究[D];重庆大学;2008年

7 解文志;高速电主轴动静态特性的有限元分析[D];哈尔滨工业大学;2006年

8 黄晓明;高速电主轴热态特性的有限元分析[D];广东工业大学;2003年

9 侯雨辰;高速电主轴扭矩加载试验台的研制[D];吉林大学;2012年

10 周明红;高速电主轴高性能驱动控制方法研究[D];重庆大学;2012年

，

本文编号：1535975