一类高速电主轴的动力学建模及振动响应分析

作     者：黄伟迪 甘春标 杨世锡 HUANG Wei-di;GAN Chun-biao;YANG Shi-xi

作者机构：浙江大学机械工程学院浙江杭州310027 

出 版 物：《浙江大学学报（工学版）》 (Journal of Zhejiang University：Engineering Science)

年 卷 期：2016年第50卷第11期

页      面：2198-2206页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11172260 11372270) 

主　　题：高速电主轴 球轴承 磁拉力 振动响应 分岔 

摘      要：为了减小电主轴在高转速下的振动,基于有限元梁理论建立电主轴动力学模型,同时分别利用Hertz接触理论与Maxwell应力张量法给出球轴承非光滑接触力与不平衡磁拉力.通过计算不同转速、轴承游隙和初始偏心距下电主轴振动响应的分岔图,分析电主轴受球轴承接触力与不平衡磁拉力作用而产生的动力学现象.结果表明,在轴承接触力与不平衡磁拉力作用下,电主轴振动响应将出现倍周期分岔、拟周期分岔和倒分岔等现象,导致电主轴产生复杂的周期、拟周期与混沌振动之间的转迁.通过合理调整转速、轴承游隙和转子初始偏心距等参数,可以避免电主轴的剧烈振动.