热-力耦合效应对风电专用机床主轴振动的影响

发布时间：2018-05-16 14:11

  本文选题：风电叶轮 + 主轴　； 参考：《中国矿业大学学报》2015年05期

【摘要】：针对风电专用机床的主轴在工作过程中具有同时受力与发热影响的特点,研究了热-力耦合效应对主轴振动的影响.在研究数控机床主轴工作过程中热-力耦合机理的基础上,提出通过有限元仿真和温度场实验相结合的新方法建立主轴热-力耦合振动模型.以一种用于风力发电机叶轮制造的数控机床为研究对象,针对所建立的主轴热-力耦合振动模型,分别进行热-力耦合振动瞬态分析和稳态分析.研究结果表明:在风电专用机床主轴达到热稳态之前,由于主轴的热能不断地转化为机械能,从而使得主轴的振幅变大,并且最大增幅可达13.47%.研究热-力耦合效应对主轴振动的影响,为数控机床主轴的多目标优化设计提供了重要的理论依据.
[Abstract]:In view of the fact that the spindle of the special machine tool for wind power has the influence of both the force and the heat during the working process, the influence of the thermal-mechanical coupling effect on the vibration of the spindle is studied. On the basis of studying the thermal-mechanical coupling mechanism of the spindle of NC machine tool, a new method combining finite element simulation and temperature field experiment is proposed to establish the thermal-mechanical coupling vibration model of the spindle. Taking a numerical control machine tool for wind turbine impeller manufacture as the research object, the thermo-mechanical coupling vibration transient analysis and steady state analysis are carried out for the established spindle thermal-mechanical coupling vibration model. The results show that before the thermal stability of the spindle of the special machine tool for wind power is reached, the thermal energy of the spindle is continuously converted into mechanical energy, which makes the amplitude of the spindle become larger, and the maximum increase can reach 13.47. The influence of thermal-mechanical coupling effect on spindle vibration is studied, which provides an important theoretical basis for the multi-objective optimization design of the spindle of NC machine tools.
【作者单位】： 海南大学机电工程学院;南京航空航天大学机电学院;东京大学生产技术研究所;
【基金】：国家自然科学基金项目(51405115) 海南大学科研启动基金项目(kyqd1431)
【分类号】：TG502.14

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1897111