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
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1、隨著高速加工技術(shù)的發(fā)展,電主軸正向著高轉(zhuǎn)速、高剛度、大承載、高可靠性和長(zhǎng)壽命等方向發(fā)展。近年來(lái),水潤(rùn)滑軸承電主軸技術(shù)倍受國(guó)內(nèi)外關(guān)注,相比于傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承電主軸、油潤(rùn)滑軸承電主軸以及空氣軸承電主軸等,水潤(rùn)滑軸承電主軸技術(shù)具有高回轉(zhuǎn)精度、低摩擦、低功耗、高阻尼、大承載以及長(zhǎng)壽命等優(yōu)良的綜合性能。水潤(rùn)滑電主軸設(shè)計(jì),首先要開展主軸轉(zhuǎn)子,軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析,特別是電主軸在實(shí)際加工過(guò)程中,受切削力的影響,主軸不僅作沿坐標(biāo)軸x,y,z方向的平動(dòng),
2、還作繞x軸、y軸的轉(zhuǎn)動(dòng),因此有必要探討傾斜效應(yīng)對(duì)水潤(rùn)滑軸承及電主軸動(dòng)態(tài)特性的影響。
1)考慮傾斜效應(yīng)的水潤(rùn)滑軸承靜動(dòng)特性建模分析?;诹黧w潤(rùn)滑理論,考慮水的紊流效應(yīng)以及主軸的傾斜效應(yīng),建立了水潤(rùn)滑徑向軸承和水潤(rùn)滑止推軸承流體潤(rùn)滑數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)了水潤(rùn)滑徑向軸承和止推軸承的平動(dòng)、傾斜以及平動(dòng).傾斜耦合動(dòng)態(tài)特性系數(shù)的計(jì)算方法;通過(guò)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,表明所建立的模型和算法可用于分析水潤(rùn)滑軸承的靜動(dòng)特性。分析結(jié)果表明:傾斜效應(yīng)對(duì)軸承的
3、平動(dòng)、傾斜以及平動(dòng).傾斜耦合動(dòng)態(tài)特性系數(shù)的變化影響顯著。
2)含大止推軸承的水潤(rùn)滑電主軸剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性分析?;谂nD第二定律和動(dòng)量矩定理,建立了五自由度剛性轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模型;考慮了水潤(rùn)滑徑向軸承和水潤(rùn)滑止推軸承的平動(dòng)、傾斜以及平動(dòng)-傾斜耦合動(dòng)態(tài)特性系數(shù),分析計(jì)算了主軸的動(dòng)力學(xué)特性;并將計(jì)算結(jié)果與不考慮止推軸承傾斜效應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。研究結(jié)果表明:不考慮止推軸承傾斜影響得到的主軸軸端徑向穩(wěn)態(tài)響應(yīng)位移、徑向不平衡響
4、應(yīng)幅值均大于考慮止推軸承傾斜影響得到的主軸軸端徑向位移、徑向不平衡響應(yīng)幅值。止推軸承傾斜效應(yīng)對(duì)帶大止推盤水潤(rùn)滑電主軸的轉(zhuǎn)子-軸承動(dòng)力學(xué)影響不可忽略。
3)高速水潤(rùn)滑電主軸撓性轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性分析。建立了高速水潤(rùn)滑電主軸撓性轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模型,考慮徑向軸承的傾斜效應(yīng),推導(dǎo)了含軸承傾斜效應(yīng)的單元傳遞矩陣,完成電主軸的臨界轉(zhuǎn)速、不平衡響應(yīng)分析。分析比較了采用傳統(tǒng)的不考慮傾斜效應(yīng)的8系數(shù)傳遞矩陣模型與本文建立的考慮軸承傾斜效應(yīng)的32系數(shù)傳遞
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