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高速滚珠轴承电主轴热态特性分析

发布时间:2018-04-13 05:01

  本文选题:电主轴 + 角接触球轴承 ; 参考:《润滑与密封》2017年02期


【摘要】:为研究高速滚珠轴承电主轴的热特性对其性能的影响,计算轴承的热源生热并进行热特性仿真。研究轴向载荷和转速对接触角的影响规律,进而采用局部热计算方法计算轴承的热损耗。结果发现,轴承的旋转速度对其热损耗的影响比轴向载荷作用更明显,并且滚珠的自旋摩擦是轴承生热的主要形式。结合热源生热计算结果,运用ANSYS对一定转速的空载电主轴分别进行稳态热分析和瞬态热分析,发现电主轴的最高温度点出现在内置电机转子的中心区域。将稳态热分析结果加载到有限元模型进行热-结构耦合分析,发现最大轴向位移出现在主轴的最前端,最大轴向应力则出现在前轴承球与外滚道的接触区域。设计空载电主轴温升测定实验,验证仿真结果的正确性。
[Abstract]:In order to study the influence of thermal characteristics of high speed ball bearing electric spindle on its performance, the heat source of bearing is calculated and simulated.The influence of axial load and rotational speed on contact angle is studied, and the heat loss of bearing is calculated by local thermal calculation method.The results show that the effect of rotating speed on the heat loss of bearing is more obvious than that of axial load, and the spin friction of ball is the main form of heat generation of bearing.Combined with the heat source calculation results, the static thermal analysis and transient thermal analysis of the no-load motorized spindle at a certain speed were carried out by using ANSYS. It was found that the highest temperature point of the motorized spindle appeared in the central region of the rotor of the built-in motor.The results of steady-state thermal analysis are loaded into the finite element model for thermal-structural coupling analysis. It is found that the maximum axial displacement occurs at the front end of the spindle and the maximum axial stress occurs in the contact region between the front bearing ball and the outer raceway.The experiment of measuring the temperature rise of no-load motorized spindle is designed to verify the correctness of the simulation results.
【作者单位】: 哈尔滨工业大学深圳研究生院;广州市昊志机电股份有限公司;
【基金】:国家自然科学基金项目(51675121) 深圳市科技计划项目(JCYJ20160427184134564)
【分类号】:TG502.3

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号:1743012

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