水潤滑高速電主軸動態(tài)特性分析.pdf

1、當(dāng)今高速切削技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)應(yīng)用的推動，不斷地給電主軸性能提出愈來愈高的要求，高速度、高精度、高剛度、高可靠性和長壽命等諸多近乎苛刻的使用性能要求，給電主軸的支承技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)的機(jī)床電主軸潤滑不能滿足愈加高速的機(jī)床發(fā)展要求。近年來水潤滑技術(shù)憑借其優(yōu)良的特性，已經(jīng)得到大家的重視，將水靜壓軸承用于高速電主軸已經(jīng)成為一種趨勢。水潤滑電主軸技術(shù)能否獲得成功，并最終能走向工業(yè)應(yīng)用，其關(guān)鍵就是應(yīng)開展采用水靜壓軸承的高速電主軸的動態(tài)特性分析

2、與研究。本文的研究工作主要集中在以下幾個(gè)方面： 1. 基于傳遞矩陣建模方法和水靜壓軸承分析理論，設(shè)計(jì)水潤滑磨削電主軸結(jié)構(gòu)，建立了磨削用高速主軸轉(zhuǎn)子.軸承系統(tǒng)動態(tài)特性的分析方法，開發(fā)電主軸臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算程序，分析主軸的臨界轉(zhuǎn)速和不平衡響應(yīng)，并運(yùn)用GUASS消去法求解。 2. 設(shè)計(jì)水靜壓軸承結(jié)構(gòu)，根據(jù)靜壓軸承承載理論，初步分析軸承靜動態(tài)特性，包括軸承靜動態(tài)剛度和軸承的承載能力，對參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析選擇最佳剛度的結(jié)構(gòu)參數(shù)，向心

3、軸承當(dāng)小孔內(nèi)徑d<,c>=0.9mm，且出油間隙h<,0>=0.02mm時(shí)軸承剛度最高J<,0>=137.6931 N/μm；推力軸承當(dāng)小孔內(nèi)徑d<,c>=0.7mm，且出油間隙h<,0>=0.01mm時(shí)軸承剛度最高J<,0>=359.6217N/μm，為最終設(shè)計(jì)軸承提供依據(jù)。 3. 采用整體傳遞矩陣法和水靜壓軸承分析理論相結(jié)合的辦法，處理多轉(zhuǎn)子耦合情況下電主軸臨界轉(zhuǎn)速和不平衡響應(yīng)的計(jì)算。應(yīng)用整體傳遞矩陣法按主軸實(shí)際裝配結(jié)構(gòu)，即

4、主軸和靜壓軸承系統(tǒng)構(gòu)成的內(nèi)外轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，建立其動力學(xué)模型。在MATLAB平臺上開發(fā)了基于GUI的計(jì)算水潤滑磨削電主軸臨界轉(zhuǎn)速和不平衡響應(yīng)的通用計(jì)算程序。 4. 介紹了水靜壓軸承剛度試驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)思想，模擬電主軸工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)條件，做出試驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)草圖，并且簡化實(shí)際轉(zhuǎn)子模型，計(jì)算軸承剛度并且與對整個(gè)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動力學(xué)分析所得到的主軸端的剛度進(jìn)行比較，判斷試驗(yàn)方法的可行性。本文已經(jīng)對水潤滑磨削電主軸的動態(tài)特性以及應(yīng)用的水靜壓軸承的動態(tài)特性進(jìn)行