动静压轴承支承电主轴服役精度保持用磁力减载研究

作     者：陈润霖 欧阳武 王建磊 袁小阳 CHEN Runlin OUYANG Wu WANG Jianlei YUAN Xiaoyang

作者机构：西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049 武汉理工大学能源与动力工程学院武汉430063 西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2017年第36卷第12期

页      面：25-30页

核心收录：

学科分类：080804[工学-电力电子与电力传动] 080805[工学-电工理论与新技术] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家科技重大专项(2012ZX04002-091) 国家自然科学基金项目(51275395) 

主　　题：动静压轴承 电主轴 磁力减载 精度保持 服役精度 

摘      要：为了保持动静压轴承支承电主轴的服役精度,提出采用电磁力消减静动态加工力的方案并研制了一套磁力减载系统。以磨床为例,建立电主轴系统的动力学模型,获取了载荷与轴端位移的关系;估算了磨削加工时产生的静态和动态加工力,提出了服役精度保持的静/动载荷需求;设计并建造了磁力减载系统,包括结构和测控两个模块;其中,结构模块特色在于磁力减载组件配备有万向支撑方案,测控模块支持开环和闭环两种控制策略;设计专项试验验证了减载系统的性能。研究结果表明:不转时减载组件可实现约35 N静载和28 N幅值谐波动载功能,初步证明采用电磁技术消减机床加工力是可行的。针对引入减载装置的电主轴系统,采用人工调节电流的开环控制策略更有效。