多参量耦合的电主轴热特性建模及分析

发布时间：2017-06-22 08:12

  本文关键词：多参量耦合的电主轴热特性建模及分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为了深入研究电主轴热特性,通过分析轴承非线性力学特性与热效应间的耦合作用机制,建立了综合考虑热诱导预紧力和黏温效应的轴承动态生热计算模型;在引入接触热阻的基础上,基于系统内部多参量耦合关系,建立了电主轴热-结构耦合计算方法。以某型号电主轴为试验平台,进行了温升及热变形试验,利用试验数据对所建模型和分析方法进行了验证。最后,采用所建模型,对电主轴进行了热特性分析,结果表明:不同工况下电主轴仿真结果与试验数据吻合度良好,所建模型和分析方法进一步提高了仿真计算精度;电主轴温度场分布表现为外冷内热;轴芯热积聚导致的电主轴轴向热伸长是影响加工精度的主要因素;受到配合方式和装配位置的影响,轴承在温升过程中预紧力不断减小。
【作者单位】： 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室;
【关键词】： 热诱导预紧力 黏温效应 热-结构耦合计算 热伸长
【基金】：国家机床重大专项资助项目(2014ZX04001191)
【分类号】：TG502.3
【正文快照】： 电主轴是现代高速、高精度数控机床的核心功能部件,其性能直接决定加工精度与效率。随着电主轴零部件设计、制造和装配等技术的不断进步,诸如几何装配、刀具磨损及伺服控制等引起的误差所占比例逐渐减小,而在高速、高精度极端加工条件下,电主轴热变形导致的加工误差则日益凸显

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