基于ANSYS的高速電主軸溫度場分析.pdf

1、高速電主軸作為高速機床的核心部件,同時也是該類機床的主要熱源。在高速機床中,電主軸單元各零件的剛度和精度都比較高,工作負荷卻不大,電主軸因切削力引起的加工誤差比較小。然而,電主軸中電機的發(fā)熱和軸承的摩擦發(fā)熱卻是不可避免的,這些熱源都會使主軸、軸承產生熱變形,從而影響加工精度。這一缺陷大大地限制了高速電主軸的研制與應用。改善電主軸的熱態(tài)特性,以減少電主軸的溫升和熱變形是當前電主軸研究的主要內容之一。本文首先對電主軸的結構特點及散熱特性進行

2、了介紹,隨后對電主軸電機發(fā)熱進行了分析,對軸承的摩擦發(fā)熱應用局部法進行了研究,并給出了電主軸的熱載荷、熱邊界條件的計算方法;最后對本課題所用的電主軸的熱態(tài)特性利用ANSYS有限元分析軟件進行了有限元分析,通過實驗對其準確性進行了驗證。實驗證明采用局部法對軸承進行摩擦發(fā)熱計算是非?？煽康?為計算電主軸溫度場研究提供了準確的熱載荷。為改善該電主軸的熱特性,提出了三種改進措施:一是增加對電機及主支承部分的軸向壓縮空氣強迫對流換熱;二是對主軸軸