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基于热变形分析的液体静压电主轴系统参数优化

发布时间:2018-11-25 14:45
【摘要】:液体静压电主轴系统的热变形严重影响机床加工精度,有必要对电主轴系统热变形的影响因素进行分析,以减小系统的热变形量。利用有限元法,分析在工艺参数和结构参数不同取值条件下某液体静压电主轴系统的热变形情况,重点分析冷却水流量、轴承供油压力、主轴转速、轴承结构参数对主轴热变形的影响。结果表明,电主轴系统的最大变形出现在主轴前端安装砂轮处;冷却水流量和供油压力的改变对主轴前端面径向最大热变形的影响规律显示,当冷却水流量和供油压力达到一定值时,系统的热变形已得到有效控制,若再增大冷却水流量和供油压力,热变形量减少的幅度较小;在不同的主轴转速下,润滑油的流动状态不同,润滑油在紊流条件下的主轴前端面径向最大热变形超过层流条件下的2倍。运用均匀设计试验,得到轴承长径比和轴承轴向封油边长度的优化参数值,使主轴前端面径向最大热变形控制为最小。
[Abstract]:The thermal deformation of hydrostatic motorized spindle system seriously affects the machining accuracy of the machine tool. It is necessary to analyze the influencing factors of the thermal deformation of the motorized spindle system in order to reduce the thermal deformation of the system. By using finite element method, the thermal deformation of a hydrostatic motorized spindle system is analyzed under different parameters, such as cooling water flow, bearing oil supply pressure, spindle speed, etc. The influence of bearing structure parameters on the thermal deformation of spindle. The results show that the maximum deformation of the motorized spindle system occurs at the front end of the spindle where the grinding wheel is installed. The effect of cooling water flow rate and oil supply pressure on the radial maximum thermal deformation of the main shaft front surface shows that the thermal deformation of the system has been effectively controlled when the cooling water flow rate and the oil supply pressure reach a certain value. If the cooling water flow rate and oil supply pressure are increased, the reduction of thermal deformation is smaller. Under different spindle speeds, the flow state of lubricating oil is different, and the radial maximum thermal deformation of the front surface of lubricating oil in turbulent condition is more than 2 times of that under laminar flow. By using uniform design test, the optimum parameters of bearing aspect ratio and axial sealing edge length are obtained, so that the maximum radial heat deformation of the front end of the spindle is minimized.
【作者单位】: 湖南工业职业技术学院机械工程系;湖南大学机械与运载工程学院;
【基金】:国家重大科技专项(2011ZX04016-041)资助~~
【分类号】:TG580.23

【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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