新型高速电主轴轴承-轴芯热场分布规律与实验研究

发布时间：2024-02-04 03:28

　　高速电主轴是机床系统中关键部件,其性能的好坏直接影响整台机床的加工精度,所以对电主轴及其组成元件都有很高的要求。因为高速电主轴结构紧凑使得内部空间封闭,电机和轴承的生热是不可避免的,从而导致角接触球轴承及轴芯产生热变形进而影响电主轴的稳定性及可靠性。目前高速电主轴在进一步推广过程中受热变形的影响较大,为了对电主轴热场分布规律提供理论依据,对高速电主轴轴承-轴芯热场和变形进行深入研究。本文在对润滑冷却系统进行详细分析及配套设施相应计算的基础上,分析了高速电主轴的两大热源-电机生热和混合陶瓷球轴承的摩擦生热,得到了电机定转子、以及角接触球轴承内外圈、滚动体的生热率,探讨了电主轴整体传热机理。运用Hertz接触理论计算了角接触球轴承最大接触应力与最大变形,并采用ANSYS Workbench对其进行非线性接触问题仿真分析,通过仿真结果与计算结果对比证实本文有限元接触仿真的正确性。在此基础上进行轴承稳态热分析得出轴承温度场,并进一步对轴承进行热-应力耦合分析,得到了耦合场作用下轴承变形量及轴承温度场分布规律。对高速电主轴内部传热系数进行计算,分析得到了电主轴热场分布规律及轴芯热场分布规律和热变...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-2IBAG高速主轴内部结构示意图

哈尔滨理工大学工学硕士学位论文主轴前沿高端技术的公司主要包括德国的GMN、MFIOR。除了几家研究比较先进的行业领导者，近涌现出新兴公司涉足其中[9]，如瑞士的Step-TEC公公司，美国的Ingersoll公司、Precise公司，德国的公Systems公司和....

图1-4洛阳轴研电主轴图

图1-4洛阳轴研电主轴图图1-5北京精雕电主轴Fig1-4LuoyangshaftgrindingmainshaftFig1-5Beijingjingdiaoelectricalmainshaft尽管国内已经取得飞速的发展，但与国际领先技术在各个方....

图1-5北京精雕电主轴Fig1-4LuoyangshaftgrindingmainshaftFig1-5Beijingjingdiaoelectricalmainshaft

图1-4洛阳轴研电主轴图图1-5北京精雕电主轴Fig1-4LuoyangshaftgrindingmainshaftFig1-5Beijingjingdiaoelectricalmainshaft尽管国内已经取得飞速的发展，但与国际领先技术在各个方....

图1-6角接触轴承模型

图1-6角接触轴承模型Fig.1-6Angularcontactbearingmodel瓷材料的不断发展使得陶瓷轴承已经无法比拟的优良性能，如：陶瓷滚外圈的离心效果可降低40％。此外的影响小于钢，因此当轴承的间隙不境中工作。由于陶瓷的弹性模量高于有利于提高加工速度并....

本文编号：3895131