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高速高性能电主轴热态性能分析

机械传动 2011年第12期35卷 84-87页

作者：毕江涛陈小安李云松重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆广播电视大学重庆400052

基于高速电主轴的能量流模型,应用摩擦学和电磁学理论分别计算轴承的生热率和内置电机的电磁损耗;应用传热学理论,确定电主轴的热边界条件。在此基础上建立电主轴有限元分析模型,并对其仿真分析和求解。结果表明,前端轴承、主轴前端和... 详细信息

基于高速电主轴的能量流模型,应用摩擦学和电磁学理论分别计算轴承的生热率和内置电机的电磁损耗;应用传热学理论,确定电主轴的热边界条件。在此基础上建立电主轴有限元分析模型,并对其仿真分析和求解。结果表明,前端轴承、主轴前端和定子是电主轴温升最严重的部位,且在主轴运行初始阶段,温升最快。因此要改善电主轴的热态性能,不仅要在温升严重部位添加冷却装置,而且在主轴启动阶段要做好润滑和冷却工作。

关键词：高速电主轴有限元法温升热态特性

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内喷式超低温加工机床的温度场仿真分析

制造技术与机床 2019年第4期 45-50页

作者：班仔优刘阔韩灵生汤洪涛孙永杰大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024 科德数控股份有限公司辽宁大连116600

以自主研制的内喷式超低温加工机床为分析对象,建立了该型号机床的整体三维模型。在充分分析机床边界条件的基础上,建立了内喷式超低温加工机床多物理场耦合的有限元分析模型。利用ANSYS进行热-流-固耦合仿真分析,得到内喷式超低温加工... 详细信息

以自主研制的内喷式超低温加工机床为分析对象,建立了该型号机床的整体三维模型。在充分分析机床边界条件的基础上,建立了内喷式超低温加工机床多物理场耦合的有限元分析模型。利用ANSYS进行热-流-固耦合仿真分析,得到内喷式超低温加工机床在一定转速下的温度场分布、变形以及热平衡时间等热态特性,并探究内喷液氮对机床热态特性的影响作用。结果表明内喷液氮对机床热态特性有明显的改善,得到的温度场和变形情况也为内喷式超低温加工机床的结构优化设计以及热误差补偿提供了参考。

关键词：超低温加工数控机床有限元分析多物理场耦合热态特性

铝合金搅拌摩擦焊电主轴冷却系统的设计与仿真

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组合机床与自动化加工技术 2015年第3期 75-77,82页

作者：储泽楠张一寒梁兴赵亚东安阳工学院科研处河南安阳455000 安阳莱工科技有限公司河南安阳455000 安阳工学院机械工程学院河南安阳455000

铝合金搅拌摩擦焊电主轴作为铝合金搅拌摩擦焊机床的核心部件,其热态稳定性影响着机床的高质量的焊接。为有效预测并控制铝合金搅拌摩擦焊电主轴运转过程中的热态性能及其对铝合金搅拌摩擦焊主轴焊接质量的影响,建立铝合金搅拌摩擦焊电... 详细信息

铝合金搅拌摩擦焊电主轴作为铝合金搅拌摩擦焊机床的核心部件,其热态稳定性影响着机床的高质量的焊接。为有效预测并控制铝合金搅拌摩擦焊电主轴运转过程中的热态性能及其对铝合金搅拌摩擦焊主轴焊接质量的影响,建立铝合金搅拌摩擦焊电主轴水路的热态分析有限元模型,分析热稳定状态下铝合金搅拌摩擦焊电主轴水路的温度场分布以及冷却系统对铝合金搅拌摩擦焊电主轴温升的影响,分析结果表明,提高铝合金搅拌摩擦焊电主轴现有冷却系统的冷却效率可有效控制主轴电机和内置轴承的温升;同时,仿真分析冷却水路对铝合金搅拌摩擦焊电主轴温升的影响,揭示铝合金搅拌摩擦焊电主轴温度场分布的非线性特征。进行合理的轴承配置、选择合适冷却水道尺寸以及增加冷却水流量均可有效改善电主轴热态性能。

关键词：铝合金搅拌摩擦焊电主轴内置电动机热态特性仿真分析

基于LabVIEW的全陶瓷电主轴温度检测模块的设计与实验分析

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机床与液压 2012年第17期40卷 60-63页

作者：吴玉厚田峰 Albert J Shih 邵萌张丽秀沈阳建筑大学交通与机械工程学院 University of Michigan Ann Arbor Michigan 48105

电主轴的热态特性是电主轴整体性能的重要评价指标之一。以LabVIEW为软件平台,开发出一套专门用于全陶瓷高速电主轴的温升检测模块。该模块具有良好的实时性和可视性,能直观准确地检测出电主轴的内外温度场分布情况,并在试验中体现出良... 详细信息

电主轴的热态特性是电主轴整体性能的重要评价指标之一。以LabVIEW为软件平台,开发出一套专门用于全陶瓷高速电主轴的温升检测模块。该模块具有良好的实时性和可视性,能直观准确地检测出电主轴的内外温度场分布情况,并在试验中体现出良好的应用效果和实用价值。

关键词：陶瓷电主轴热态特性 LabVIEW软件平台温度场

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超精密液体静压回转工作台研制

制造技术与机床 2018年第4期 156-159页

作者：胡秋汪俊文袁南南王宝瑞中国工程物理研究院机械制造工艺研究所超精密加工技术重点实验室四川绵阳621900

对某高精度立式磨床用回转工作台采用液体静压直驱转台总体技术方案以保证其良好的动态特性和回转精度;支承系统采用液体静压支承以获得高的承载能力、刚度以保证工艺系统刚性;针对转台高动态回转精度要求,考虑油膜误差均化,确定了其关... 详细信息

对某高精度立式磨床用回转工作台采用液体静压直驱转台总体技术方案以保证其良好的动态特性和回转精度;支承系统采用液体静压支承以获得高的承载能力、刚度以保证工艺系统刚性;针对转台高动态回转精度要求,考虑油膜误差均化,确定了其关键零件部件精度并采用手工研磨方式保证了其制造精度,实现了转台系统全转速范围内0.25 μm动态回转精度;针对电动机发热和油膜剪切发热,采用稀油大流量静压支承、止推上置电动机下置、电动机强冷等技术措施保证了回转工作台良好的热态特性,工作端热伸长小于4 μm。研制的静压回转工作台应用于立式磨床,实现了外圆内孔圆度0.45 μm的磨削精度。

关键词：立式磨床静压回转工作台支承设计精度设计热态特性

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数控机床三明治复合结构进给系统设计

机床与液压 2013年第23期41卷 108-111页

作者：邓小雷蒋丰骏周兆忠衢州学院机械工程学院浙江衢州324000 浙江大学机械工程学系浙江杭州310027

在数控机床的直线电机进给系统运行中，绕组线圈发热、铁心磁滞发热及其他机械摩擦发热，会导致温升过高，产生热变形，从而影响工件加工精度。添加相变材料的高孔隙率泡沫金属三明治复合结构不仅能有效地减轻结构的质量，而且具有良好... 详细信息

在数控机床的直线电机进给系统运行中，绕组线圈发热、铁心磁滞发热及其他机械摩擦发热，会导致温升过高，产生热变形，从而影响工件加工精度。添加相变材料的高孔隙率泡沫金属三明治复合结构不仅能有效地减轻结构的质量，而且具有良好的热特性。将三明治复合结构形式应用于对数控机床的直线电机进给系统的改进设计中，通过对多孔金属和相变材料的分析，动子底板采用铝金属泡沫为基体、并填充石蜡（熔点为27～28℃）的三明治复合结构，在金属泡沫芯的外围通过钢板进行覆盖及密封。该结构在受热情况下在一定的时间范围内可保持在恒温状态不发生变化，有利于减小机床的热变形，提高加工精度。

关键词：直线电机三明治复合结构泡沫金属相变材料热态特性

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车床皮带轴热力学仿真分析

制造技术与机床 2013年第8期 80-82页

作者：何强张国亮李安玲赵亚东张勇安阳工学院机械工程学院河南安阳455000 安阳莱工科技有限公司河南安阳455000 清华大学航天航空学院北京100084

以车床皮带轴为研究对象,介绍了车床皮带轴基本结构和工作原理,分析了车床皮带轴的热态特性,采用有限元方法建立了车床皮带轴热态特性的有限元模型,对主轴的热态特性进行研究,最后提出了改进车床皮带轴的主要措施。

关键词：皮带轴热态特性有限元 SolidWorks

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液体静压电主轴系统热-结构耦合特性研究

机械科学与技术 2015年第9期34卷 1406-1409页

作者：颜超英刘江南彭丽湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

对某液体静压电主轴系统进行热态特性研究,分析系统热源和散热方式,建立基于热-结构耦合的电主轴系统有限元分析模型,通过对电主轴系统进行热-结构耦合分析,得到某工况下电主轴系统的温度场和不同方向的热变形分布。结果表明:电主轴系... 详细信息

对某液体静压电主轴系统进行热态特性研究,分析系统热源和散热方式,建立基于热-结构耦合的电主轴系统有限元分析模型,通过对电主轴系统进行热-结构耦合分析,得到某工况下电主轴系统的温度场和不同方向的热变形分布。结果表明:电主轴系统的最高温度出现在主轴前轴承处;电主轴系统轴向最大热变形出现在主轴前端砂轮安装处,沿径向的热变形偏大,影响加工精度。

关键词：热态特性温度场电主轴热-结构耦合

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大型卧式加工中心动态与热态性能实验辨识

机床与液压 2015年第7期43卷 103-108页

作者：顾庭瑞翟开华郭伟肖方志孙凯四川工程职业技术学院材料工程系四川德阳618000

以机床整机及其关键部件的性能辨识为目标,以TH系列大型卧式加工中心作为分析对象,利用LMS振动分析平台,通过主轴系统模态实验、整机模态实验辨识机床的动态特性,找出了加工中心振动的三种主要振型和两种主要的振动成因;利用热成像仪和... 详细信息

以机床整机及其关键部件的性能辨识为目标,以TH系列大型卧式加工中心作为分析对象,利用LMS振动分析平台,通过主轴系统模态实验、整机模态实验辨识机床的动态特性,找出了加工中心振动的三种主要振型和两种主要的振动成因;利用热成像仪和热态特性分析仪,通过加工中心立柱系统的温度场和热变形实验辨识机床的热态特性,得到了加工中心的温度分布和三个坐标方向上的热位移量,找出了主要热源、热汇和热流通路影响机床精度的方式,摸清了加工中心的动态和热态性能参数,找出了其薄弱环节,为通过结构优化和误差补偿等措施提高机床精度稳定性提供支撑。

关键词：加工中心动态特性热态特性实验辨识