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数控车床主轴部件及其主轴箱热特性有限元分析

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东北大学学报（自然科学版） 2011年第4期32卷 571-574页

作者：张耀满刘启伟东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 沈阳机床(集团)有限公司设计研究院辽宁沈阳110042

以某数控车床主轴箱为对象,研究了主轴箱的热态特性及其对机床性能的影响.在确定有限元分析所需参数的基础上,建立了主轴箱有限元分析模型,仿真计算了主轴箱的稳态温度场分布情况以及主轴箱热平衡时间,并利用热和结构耦合技术仿真计算... 详细信息

以某数控车床主轴箱为对象,研究了主轴箱的热态特性及其对机床性能的影响.在确定有限元分析所需参数的基础上,建立了主轴箱有限元分析模型,仿真计算了主轴箱的稳态温度场分布情况以及主轴箱热平衡时间,并利用热和结构耦合技术仿真计算了主轴箱在热和结构耦合作用下的温度场及热变形,分析确定了主轴部件和主轴箱的热变形趋势.通过分析可知热的不对称将对机床的加工性能产生影响,研究工作为主轴箱的优化设计和热误差补偿奠定了基础.

关键词：稳态热分析瞬态热分析耦合分析温度场有限元分析

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数控机床机械结构与设计

2007年

作者：张耀满等

本书内容：1、概述 2、数控机床的住传动系统设计，3、进给伺服系统设计，4、机床导轨设计，5、自动换刀装置，6、数控机床的总体、布局和承件设计。

ISBN: (纸本)7811024233

关键词：设计结构数控机床

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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滚动直线导轨温度场建模与分析

组合机床与自动化加工技术 2023年第2期 10-13,17页

作者：庞如达张耀满王振起史家顺东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

滚动直线导轨作为数控机床进给系统重要的功能部件,其热特性对数控机床的性能有重要影响。提出了一种导轨截面瞬态温度场理论模型建立、求解的方法,实现了对滚动直线导轨热特性的分析。首先,确定了滚动直线导轨的导热模型,基于有限差分... 详细信息

滚动直线导轨作为数控机床进给系统重要的功能部件,其热特性对数控机床的性能有重要影响。提出了一种导轨截面瞬态温度场理论模型建立、求解的方法,实现了对滚动直线导轨热特性的分析。首先,确定了滚动直线导轨的导热模型,基于有限差分法建立了导轨截面各节点离散方程组,建立了导轨截面瞬态热特性理论模型,求解获得了导轨截面瞬态温度场;其次,建立了导轨热特性仿真分析模型,获得导轨的稳态温度场;最后,进行了热特性实验,验证了所建立的理论和仿真分析模型。结果表明:稳态温度场理论模型和实验结果最大误差为7.25%,且瞬态温度场的变化趋势与实验结果一致,验证了温度场理论分析模型的正确性。有限元分析结果与实验测量的结果最大误差为6.22%,验证了热特性仿真分析的可靠性。

关键词：滚动直线导轨温度场热特性有限差分法

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数控车床主轴部件有限元分析及其验证

东北大学学报（自然科学版） 2009年第5期30卷 720-723页

作者：张耀满王伟刘永贤东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110004

研究了主轴部件有限元动力学分析模型的建立方法,分析得到弹簧阻尼单元沿圆周方向布置角度的变化,对有限元分析结果影响很小,因此采用沿圆周方向均匀布置的弹簧阻尼单元模拟建立主轴支承模型的方法,确定了建立较为合理的分析模型.以沈... 详细信息

研究了主轴部件有限元动力学分析模型的建立方法,分析得到弹簧阻尼单元沿圆周方向布置角度的变化,对有限元分析结果影响很小,因此采用沿圆周方向均匀布置的弹簧阻尼单元模拟建立主轴支承模型的方法,确定了建立较为合理的分析模型.以沈阳第一机床厂生产的CKS6125数控车床为研究对象,对主轴部件进行动力学仿真分析.通过机床主轴部件动态性能试验,验证了有限元分析模型可行性和分析结果可信性.

关键词：数控机床主轴部件有限元分析动态性能

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滚珠丝杠螺母副热态特性建模方法

中国机械工程 2020年第20期31卷 2486-2490,2496页

作者：张耀满暴凤旭齐培宁东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

以某外循环滚珠丝杠螺母副为研究对象,对其热态特性及其建模方法进行研究。在分析滚珠丝杠进给系统的热源和边界条件的基础上,建立了丝杠稳态温度分布的数学模型,并通过软件编程求解得到丝杠温度场和滚道的存在对丝杠稳态温度的影响;建... 详细信息

以某外循环滚珠丝杠螺母副为研究对象,对其热态特性及其建模方法进行研究。在分析滚珠丝杠进给系统的热源和边界条件的基础上,建立了丝杠稳态温度分布的数学模型,并通过软件编程求解得到丝杠温度场和滚道的存在对丝杠稳态温度的影响;建立了考虑滚道影响的滚珠丝杠进给系统有限元分析模型,获得了滚珠丝杠进给系统稳态和瞬态热特性分析结果;最后通过滚珠丝杠螺母副热特性试验,获得了滚珠丝杠进给系统关键点的温度及其变化情况。研究结果表明:所建立的滚珠丝杠螺母副热特性分析数学模型可以较准确地获得滚珠丝杠的温度场,忽略滚道会使滚珠丝杠螺母副的温度场仿真结果产生15%~20%的误差。

关键词：滚珠丝杠副热态特性有限差分有限元分析

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机床数控技术

作者：张耀满

来源：南通市图书馆图书评论

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深浅腔动静压轴承油膜特性

东北大学学报（自然科学版） 2018年第10期39卷 1490-1494页

作者：张耀满于德光杨清波东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

以用于某高精度数控车床主轴部件的深浅腔液体动静压轴承为研究对象,在对其进行理论建模与分析的基础上,采用计算流体力学软件对深浅腔动静压轴承油膜特性进行分析.分析不同的转速、供油压力、偏心率、油膜厚度和深腔夹角等因素对油膜... 详细信息

以用于某高精度数控车床主轴部件的深浅腔液体动静压轴承为研究对象,在对其进行理论建模与分析的基础上,采用计算流体力学软件对深浅腔动静压轴承油膜特性进行分析.分析不同的转速、供油压力、偏心率、油膜厚度和深腔夹角等因素对油膜承载力、进油孔流量和油膜温升的影响.结果表明:进油孔流量随主轴转速的增加先增大后减小,随主轴偏心率的增加逐渐减小;油膜温度随外部供油压力的增加逐渐减小且趋于平缓;油膜厚度在0. 03 mm左右时承载力和温升最合适;在深腔夹角为10°时,油膜的动压效果最明显,油膜承载能力最强.

关键词：动静压轴承深浅腔承载力温升流量

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球头铣刀加工钛合金零件的铣削力特性

东北大学学报（自然科学版） 2020年第6期41卷 852-857页

作者：张耀满李万鹏杨铭宇东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

在钛合金的铣削加工过程中,切削力特性将对零件的最终加工质量有重要的影响.对用球头铣刀铣削钛合金工件的切削力特性进行研究.首先建立了用球头铣刀对Ti-6Al-4V铣削加工的切削力数学模型,并通过编写程序求解得出了瞬时切削力及其变化规... 详细信息

在钛合金的铣削加工过程中,切削力特性将对零件的最终加工质量有重要的影响.对用球头铣刀铣削钛合金工件的切削力特性进行研究.首先建立了用球头铣刀对Ti-6Al-4V铣削加工的切削力数学模型,并通过编写程序求解得出了瞬时切削力及其变化规律;其次建立了球头铣刀对Ti-6Al-4V铣削加工的有限元仿真分析模型,获得了铣削过程中铣削区域的应力场、温度场等;最后设计并完成了切削力测试实验,将得到的实验数据进行了正交分析.结果表明切削参数对平均铣削力影响程度大小的顺序为:轴向切深、每齿进给量、径向切深和主轴转速.

关键词：球头铣刀钛合金铣削力特性有限元分析铣削力验证

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数控车床的液体动静压轴承油膜压力特性

东北大学学报（自然科学版） 2017年第5期38卷 695-699页

作者：张耀满殷鑫贤林秀丽由昭鹏东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

以某高精度数控车床主轴部件为研究对象,研究建立动静压轴承油膜压力的理论模型和仿真分析模型的方法.首先将雷诺方程和油膜承载力方程转化为无量纲的形式,然后采用数值法求解得到轴承油膜的无量纲压力分布图和不同区域的压力值及分布规... 详细信息

以某高精度数控车床主轴部件为研究对象,研究建立动静压轴承油膜压力的理论模型和仿真分析模型的方法.首先将雷诺方程和油膜承载力方程转化为无量纲的形式,然后采用数值法求解得到轴承油膜的无量纲压力分布图和不同区域的压力值及分布规律.采用流体动力学软件求解轴承油膜仿真模型,获得轴承油膜压力分布,以及在不同供油压力和主轴转速情况下油膜压力变化规律,对进一步研究动静压轴承的承载能力和动静压轴承的设计提供重要的参考.将理论分析和仿真分析结果进行对比,验证了所采用的理论模型和仿真分析方法的正确性和可行性.

关键词：动静压轴承压力特性承载能力主轴转速有限元