收藏本站
《湖南大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

划片机用空气静压电主轴结构设计与性能仿真

张汝庭  
【摘要】:划片机作为划片加工设备影响着半导体及LED行业的发展。国内的划片机市场一直被国外精密全自动划片机占领,所以研发国际领先的划片设备十分必要。空气静压电主轴是砂轮划片机的关键零部件之一,因此本文针对划片机用空气静压电主轴进行了结构设计和性能仿真。本文的主要研究内容如下:(1)通过对电机和轴承的选择确定了电主轴的整体结构,在整体结构的基础上对电主轴的冷却、密封、碳刷及气锁机构进行设计,最终完成了空气静压电主轴的结构设计,并且建立了三维模型。对于设计后的电主轴,完成了对标准件的选型和非标准件的材料选择,然后对非标准件进行了加工工艺规划,并且已经完成了对部分零件的加工。(2)电主轴的空气静压轴承需要在已有整体结构的基础上完成细节尺寸的设计。本文通过空气静压轴承经典工程设计算法完成了对空气静压轴承的设计计算,为之后的仿真分析提供了基础,另外估算了轴承的承载刚度等性能,与之后仿真分析结果作对比。(3)在结构设计和计算过程中逐渐完善并最终完成空气静压轴承的结构设计。从承载、刚度和功能方面考虑,决定采用四个双排孔径向轴承和一对止推轴承的设计方案。为了加工、定位及装配方便现将一个止推轴承和四个径向轴承设计为一体,在连接部位设计气腔以减小扩散效应,与外壳配合设计气体流通回路保证轴承正常使用,对于小孔部分设计小孔节流器以避免在圆柱面上加工微小孔。(4)利用软件ANSYS及FLUENT完成了对空气静压轴承的仿真分析。通过简化轴承模型抽取气体流场作为空气静压轴承的仿真模型,以实际工况作为边界条件,验证了设计计算的结果。通过改变不同的工作压力、小孔直径、气膜厚度及偏心大小,根据仿真结果,优化了轴承模型。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TH133.2

免费申请
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张维煜;朱熀秋;袁野;;磁悬浮轴承应用发展及关键技术综述[J];电工技术学报;2015年12期
2 董剑宁;黄允凯;金龙;林鹤云;;高速永磁电机设计与分析技术综述[J];中国电机工程学报;2014年27期
3 马帅;伞红军;吴智恒;张华伟;雷群;;高速电主轴技术综述[J];机械制造;2014年05期
4 钟洪;;机床主轴功能部件技术发展现状与展望[J];世界制造技术与装备市场;2014年01期
5 刘江;杜发荣;;波箔径向空气轴承阻力矩研究[J];轴承;2013年09期
6 凌明祥;李明海;王珏;张荣;黎启胜;;空气轴承径向回转误差测量精度建模与仿真[J];计算机测量与控制;2013年08期
7 李华川;苏茜;;基于ANSYS的空气静压轴承有限元分析[J];轴承;2010年09期
8 杨贵杰;秦冬冬;;高速电主轴的关键技术及发展趋势[J];伺服控制;2010年02期
9 周凤争;刘宝成;唐庆华;王凯;沈建新;;高速永磁无刷直流电机设计和试验[J];电机与控制应用;2010年01期
10 杨文勇;马平;;空气静压轴承静刚度有限元非线性分析[J];润滑与密封;2008年02期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 呼烨;基于傅里叶变换的电主轴瞬态动载荷重现及可靠性加载试验技术研究[D];吉林大学;2017年
2 高思煜;超高转速空气静压电主轴特性分析与实验研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
3 徐春冬;空气轴承电主轴动力学特性分析[D];东南大学;2015年
4 李颂华;高速陶瓷电主轴的设计与制造关键技术研究[D];大连理工大学;2012年
5 龙威;平面空气静压轴承承载特性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陆旭东;晶圆划片机管控一体化系统的研究与开发[D];东华大学;2017年
2 赵星汉;电主轴综合性能实验系统的研制[D];吉林大学;2017年
3 毛鹏程;高速精密空气静压主轴动静态性能研究[D];湖南大学;2016年
4 赵杰;基于磁悬浮轴承系统的振动主动控制研究[D];华中科技大学;2016年
5 程金胜;自动砂轮划片机系统研究与设计[D];西安电子科技大学;2015年
6 潘志城;电主轴用直驱式永磁同步电机的设计及优化[D];华中科技大学;2015年
7 郑海峰;基于组合空气轴承的质量特性测量研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
8 冯兴令;高速精密气浮气动主轴的设计与研究[D];湖南大学;2012年
9 肖江成;超高速永磁无刷直流电机的设计与分析[D];广东工业大学;2011年
10 张文敏;永磁无刷直流电动机电磁场数值计算及其仿真分析[D];哈尔滨理工大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李贺龙;甄冲;王锐;刘佳;唐东升;郑宝;;节能电器运行对电网影响的研究[J];电气应用;2015年S2期
2 王保民;杜冰;张旭;常鹏;;预紧对高速角接触球轴承疲劳寿命的影响[J];兰州理工大学学报;2015年06期
3 徐建亮;杨帆;;背绕式定子绕组高速永磁电机电磁性能分析[J];微特电机;2015年12期
4 王双翼;张凤阁;刘光伟;;轴向多段式高速外永磁转子爪极电机的电磁场与温度场分析[J];电气工程学报;2015年09期
5 杨宁;董冰;;新型永磁电机的设计、分析与应用研究[J];民营科技;2015年09期
6 周继昆;张荣;张毅;凌明祥;;基于PXI的空气主轴回转及倾角误差测试系统设计[J];计算机测量与控制;2015年08期
7 郭伟科;吴智恒;张华伟;雷群;;基于DOE的电主轴温度场分析[J];机电工程技术;2015年08期
8 刘光伟;滕伟彪;李庚午;赵鑫;;高速爪极电机外永磁转子设计[J];电工技术学报;2015年14期
9 程进杰;孙郁;孙立佳;季伟;赵兴林;任小坤;张武;;气体轴承试验台的建立[J];润滑与密封;2015年05期
10 刘波;刘慧;;提高盘式微电机电磁转矩的分析测试与改进设计[J];中国电机工程学报;2015年24期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 徐喆垚;高精度多自由度航天器模拟器关键技术及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
2 肖贵坚;整体叶盘型面开式砂带精密磨削方法及其实验研究[D];重庆大学;2016年
3 王伟然;直接转矩控制在无轴承无刷直流电机中的应用[D];江苏大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马田;不同转子结构的永磁无刷直流高速电机的设计与分析[D];沈阳工业大学;2018年
2 麦智伟;磁悬浮高速电机的结构设计与研究[D];广东工业大学;2018年
3 董龙;某航空无刷直流电机轴承疲劳寿命的研究[D];贵州大学;2018年
4 张恒;膜片联轴器刚柔耦合模型及其不对中工况下轴心轨迹的研究[D];吉林大学;2018年
5 张根明;超精密气体静压主轴回转误差测量与分析[D];广东工业大学;2018年
6 张汝庭;划片机用空气静压电主轴结构设计与性能仿真[D];湖南大学;2018年
7 姚博;基于全局尺寸的气体静压轴系公差设计的研究[D];中原工学院;2018年
8 肖遥剑;永磁无刷直流电动机振动转矩抑制方法的研究[D];杭州电子科技大学;2018年
9 石雷;超微细研磨分散机的研制[D];哈尔滨理工大学;2018年
10 陆宝喆;汽车发动机空气管理用永磁无刷直流电机设计与研究[D];华南理工大学;2017年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈小安;单文桃;周进明;合烨;周明红;刘俊峰;;高速电主轴驱动控制技术研究综述[J];振动与冲击;2013年08期
2 章云;梅雪松;;高速主轴动平衡及其在线控制技术[J];中国工程科学;2013年01期
3 李艳明;郭宏;谢清明;钱浩;;充磁导致的超高速永磁同步电机不平衡磁拉力[J];北京航空航天大学学报;2013年06期
4 沈建新;李鹏;郝鹤;杨光;;高速永磁无刷电机电磁损耗的研究概况(英文)[J];中国电机工程学报;2013年03期
5 沈建新;郝鹤;袁承;;高速永磁无刷电机转子护套周向开槽的有限元分析[J];中国电机工程学报;2012年36期
6 程文杰;耿海鹏;冯圣;虞烈;孙岩桦;杨利花;;高速永磁同步电机转子强度分析[J];中国电机工程学报;2012年27期
7 孔晓光;王凤翔;邢军强;;高速永磁电机的损耗计算与温度场分析[J];电工技术学报;2012年09期
8 张维煜;朱熀秋;;涡流效应对磁轴承参数设计的影响及优化设计[J];电机与控制学报;2012年09期
9 邱洪波;李伟力;张晓晨;程树康;;背绕式定子绕组高速永磁电机三维端部区域电磁场分析与计算[J];中国电机工程学报;2012年24期
10 王天煜;王凤翔;;高速永磁电机机组轴系临界转速及振动模态[J];工程力学;2012年07期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈超;高速电主轴动态加载可靠性试验及其故障诊断研究[D];吉林大学;2016年
2 阚英男;基于网格近似法的数控机床贝叶斯可靠性评估研究[D];吉林大学;2015年
3 王继利;基于可靠性分配与预计的高速精密冲压机床可靠性增长设计[D];吉林大学;2014年
4 陈昌婷;高速气体轴承结构性能分析与实验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2014年
5 张英爽;装载机传动系载荷谱的测取与应用研究[D];吉林大学;2014年
6 邓小雷;数控机床主轴系统多物理场耦合热态特性分析研究[D];浙江大学;2014年
7 陈传海;面向可靠性概率设计的数控机床载荷谱建立方法研究[D];吉林大学;2013年
8 郝庆波;数控机床可靠性及维修性的模糊综合分配与预计[D];吉林大学;2012年
9 朱祥龙;300mm硅片超精密磨床设计与开发[D];大连理工大学;2011年
10 凌丹;威布尔分布模型及其在机械可靠性中的应用研究[D];电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 程金胜;自动砂轮划片机系统研究与设计[D];西安电子科技大学;2015年
2 杨川贵;基于LabVIEW的电主轴状态监测系统研制[D];吉林大学;2015年
3 刘华林;金刚石砂轮精密成形方法及设备研究[D];西华大学;2015年
4 王学仓;导弹质量特性参数测量系统设计及分析[D];哈尔滨工业大学;2014年
5 朱岩;电主轴可靠性试验台模拟切削力加载方法与试验的研究[D];吉林大学;2014年
6 赵鑫;整体硬质合金刀具参数化建模及磨削工艺管理系统的开发[D];厦门大学;2014年
7 许可;基于虚拟仪器LabVIEW的高速电主轴性能测试研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
8 冯逸飞;动态组合螺旋传动装置的结构设计与分析[D];国防科学技术大学;2013年
9 王贤洲;不同切割方式对GaN基LED芯片外量子效率影响的研究[D];西安电子科技大学;2013年
10 张立明;质量质心及转动惯量一体化测试系统设计[D];哈尔滨工业大学;2013年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 单刚;单文桃;芮晓倩;;电主轴关键技术研究综述[J];数码设计;2017年06期
2 张峰铭;吴玉厚;闫海鹏;张丽秀;;陶瓷电主轴空载噪声的分析与研究[J];组合机床与自动化加工技术;2018年09期
3 ;新型风电主轴冷却装置[J];电气技术;2017年06期
4 于慎波;任春雨;钟双双;夏鹏彭;;永磁同步电主轴内部流场与温度场耦合分析[J];重型机械;2017年04期
5 于慎波;鲍萌;;永磁同步电主轴定子齿形状对转矩脉动的影响分析[J];重型机械;2016年03期
6 于慎波;王玮琦;钟双双;赵海宁;骆开军;;基于有限元和实验的永磁同步电主轴模态分析[J];重型机械;2016年05期
7 赵月娥;王美妍;刘其兵;;高速精密电主轴关键技术研究现状[J];科技风;2013年07期
8 张晓辉;朱剑平;蔡金洲;王刚;齐德良;;论陶瓷电主轴的故障分析及修复[J];装备维修技术;2013年Z1期
9 孔祥志;李长英;王家兴;颜克辉;;内装式电主轴冷却方式的探讨[J];机械工程师;2011年01期
10 穆敬巍;;磨用电主轴的选用及维修[J];金属加工(冷加工);2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 程宏伟;;大型风电主轴铸造工艺探讨[A];2014(第24届)重庆市铸造年会论文集[C];2014年
2 张珂;吴玉厚;张丽秀;潘振宁;;陶瓷电主轴单元的振动特性研究[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
3 舒强;;高性能电主轴综合性能集成测试系统研制[A];2016年版中国工程物理研究院科技年报[C];2016年
4 陈辉;马侨;;风机主轴超声波探伤方法分析和研究[A];西南地区第十届NDT学术交流会论文集[C];2009年
5 朴陶然;于慎波;;基于Ansys的永磁同步电主轴径向电磁振动分析[A];第十二届沈阳科学学术年会论文集(理工农医)[C];2015年
6 吴国庆;张钢;张建生;王春兰;吴名贵;汪希平;;磁悬浮铣削电主轴控制系统研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
7 白钊;马平;胡爱玲;林庆文;;应用有限元方法对高速电主轴的优化设计[A];机床与液压学术研讨会论文集[C];2004年
8 陈世钰;;高速加工的利器—高刚性大功率气静压电主轴[A];广州市老工程师协会论文集(第四辑)[C];2008年
9 白钊;马平;胡爱玲;林庆文;;应用有限元方法对高速电主轴的优化设计[A];第三届全国流体传动及控制工程学术会议论文集(第二卷)[C];2004年
10 ;通裕重工获1.333亿元风电主轴合同[A];中国农机工业协会风能设备分会《风能产业》(2014年第6期)[C];2014年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 中国工业报记者 王大庆;打破进口高端电主轴垄断 晃志机电部分产品技术国际领先[N];中国工业报;2018年
2 本报记者 杨红英;MAG长春工厂将增加电主轴维修功能[N];中国工业报;2013年
3 叶军;国产化率低 电主轴成为数控机床发展之痛[N];中国工业报;2007年
4 本报记者 叶军;电主轴:制约我国数控机床发展的软肋[N];中国工业报;2006年
5 见习记者 严曼青;电主轴国产化低 数控机床的发展之痛[N];机电商报;2005年
6 协会;国内数控机床用电主轴市场扩容[N];中国电力报;2004年
7 本报记者 王海平;高新技术打头阵[N];安阳日报;2014年
8 本报记者 徐雯雯;金雷:创新铸就的硬品牌[N];莱芜日报;2011年
9 记者 张睿 通讯员 崔珠峰;“通裕”攻克5个世界性难题[N];德州日报;2010年
10 叶军;投资4000万 洛阳轴研为机床造“心脏”[N];中国工业报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘腾;电主轴单元热误差建模与主动控制方法[D];天津大学;2016年
2 张丽秀;电主轴单元电磁特性及控制策略改善研究[D];大连理工大学;2012年
3 呼烨;基于傅里叶变换的电主轴瞬态动载荷重现及可靠性加载试验技术研究[D];吉林大学;2017年
4 马丙辉;基于热管传热的液体静压电主轴热态性能及相关技术研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
5 孟杰;高速电主轴动力学分析与实验研究[D];重庆大学;2008年
6 周大帅;高速电主轴综合性能测试及若干关键技术研究[D];北京工业大学;2011年
7 冯慧慧;水润滑轴承电主轴转子动力学特性分析[D];东南大学;2016年
8 王保民;电主轴热态特性对轴承—转子系统动力学特性的影响研究[D];兰州理工大学;2009年
9 雷春丽;高速数控机床电主轴热误差机理分析与建模研究[D];兰州理工大学;2011年
10 闫帅;基于水基润滑陶瓷动静压轴承的电主轴研究[D];天津大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴东;空气静压电主轴的热特性及热—结构耦合分析[D];西华大学;2018年
2 黄泽中;微孔阵列式空气静压电主轴结构优化设计和稳定性分析[D];西华大学;2018年
3 袁雅阁;高速气浮电主轴动态特性及其对超精密铣削的影响研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
4 王程程;永磁同步电主轴转子动态特性分析[D];沈阳工业大学;2018年
5 杨丁宇;电主轴步进应力加速退化试验优化设计方法研究[D];吉林大学;2018年
6 杨斌;基于性能退化的电主轴可靠性评估[D];吉林大学;2018年
7 叶益丰;基于MEWT-KPCA的电主轴故障诊断技术研究[D];吉林大学;2018年
8 鲍俊;基于步进双应力加速退化试验的电主轴可靠性建模研究[D];吉林大学;2018年
9 陈磊;基于直接转矩控制的电主轴对拖试验及测试系统的研制[D];吉林大学;2018年
10 张汝庭;划片机用空气静压电主轴结构设计与性能仿真[D];湖南大学;2018年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026