高速陶瓷電主軸的熱態(tài)性能分析與優(yōu)化.pdf

1、高速電主軸是實(shí)現(xiàn)高速加工的核心部件，相比傳統(tǒng)主軸具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但在運(yùn)行過(guò)程中，由于主軸的不均勻受熱，導(dǎo)致主軸前端發(fā)生較大的熱位移，影響機(jī)床的加工精度。因此，為明確熱態(tài)性能引起主軸前端的熱變形程度，對(duì)電主軸進(jìn)行有限元仿真，得出電主軸的溫度場(chǎng)與位移場(chǎng)，為解決由于熱態(tài)性能引起的機(jī)床精度降低問(wèn)題以及為電主軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。本文的主要研究工作如下：
　?。?）陶瓷電主軸熱源發(fā)熱與對(duì)流換熱分析?；谔沾呻娭鬏S結(jié)構(gòu)和傳熱學(xué)理論，分析、計(jì)

2、算了電主軸在穩(wěn)定狀態(tài)下的熱源發(fā)熱、電主軸與外界的對(duì)流換熱系數(shù)和軸承的接觸熱導(dǎo)，并對(duì)相關(guān)理論公式進(jìn)行了分析。
　　（2）陶瓷電主軸溫度場(chǎng)分析。針對(duì)電主軸典型工作條件，計(jì)算得出有限元分析模型的載荷，通過(guò)軟件ANSYS計(jì)算得到電主軸的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)溫度場(chǎng)，結(jié)果顯示電主軸的最高溫升區(qū)域在定轉(zhuǎn)子間隙處，軸承內(nèi)圈、滾子、外圈溫升成階梯上升分布，主軸溫度對(duì)軸承的溫升有影響。
　?。?）陶瓷電主軸位移場(chǎng)分析。為得到更精確的位移解，建立了主軸的子