高速电主轴热态性能优化分析

发布时间：2025-02-09 15:20

　　当今高速数控机床的迅速发展带动了高速电主轴技术也向着效率和精度更高的趋势发展。人们发现,以往的高速数控机床已经无法达到当下产品生产高效率、高精度的加工要求,其中一个原因是是由于机床上的高速电主轴存在着热变形,高速电主轴的热变形对整个数控机床的使用寿命以及加工精度有很大的影响,因此,各个科研所对高速电主轴的结构性能优做了大量的研究。本文立足于高速电主轴结构研究,对传统电主轴技术参数进行了分析,在此基础上研究了影响高速电主轴热变形的多种因素及其相应的改进措施,具体研究工作如下:(1)探讨了在现代加工制造业中,高速电主轴的重要性,发展的现状以及目前依然存在的问题,还通过对高速电主轴的结构分析,确定了高速电主轴的热源和传导方式。(2)分析研究了热源及其内外部对流换热的形成、类型,并根据传热学和滚动轴承热分析理论等为理论基础,推导出了高速电主轴的热源,以及对换热计算公式。(3)通过对高速电主轴行进有限元建模和有限元分析得到温度场分布云图,分析获得冷却系统对电主轴温度场的影响规律。(4)分析了高速电主轴的温度场和结构场的耦合,得到了其正常工作时,温度场产生的电主轴的热应力、热变形分布的规律。(5)综...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1本文总体技术方案

图2-1高速电主轴系统图

尺寸（mm）额定转速（r/min）最大转速（r/min）功率（kw）电压（V-115028280001800020350电主轴系统组成D170C-18/15XJ型高速电主轴系统主要由附件系统个部分组成。电主轴本体系统是该主轴系统的主要是将电能转化为机械能，而附件系统主....

图2-2高速电主轴结构图

2.2高速电主轴本体系统结构如图2-2所示，1主轴、4和12前后轴承室和7无外壳电动机等构成了高速电主轴本体系统。在实际工作中，它们将电能转化成机械能。其中，主轴的作用主要是将高速电主轴产生的机械能输出到刀具，带动刀具进行运动。2.2.1高速电主轴无外壳电动机....

图2-3定子转子实物图

第2章高速电主轴结构及其冷却系统制材料制作而成的，加工成方形的水槽螺旋均匀的分布在定子外圆上却水套两端分别连接冷却系统。冷却液由进水口流入由出水口流出而复始，不断的将高速电主轴内部的热量带走，对高速电主轴整个系起到冷却的作用，如图2-4为基于SolidWorks高速....

本文编号：4032443