收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高速电主轴力—热耦合建模研究

张玉成  
【摘要】:高速电主轴由于高效、高精、高刚度的优势已经被广泛应用于现代制造业,但是其内部的力-热耦合作用经常导致主轴故障的发生。主轴内的力-热相互作用复杂,设计难度大,只有通过建立高精度的力-热耦合模型系统,研究主轴内的力-热相互耦合作用,才可以达到指导高速电主轴结构和运行条件设计的目的。 本文针对现有的主轴建模技术中结合面力学和热学特性综合考虑较少,耦合参数不能随运行条件变化这些问题,提出一种考虑高速电主轴内可动和固定结合面力学、热学参数耦合的力-热耦合有限元模型建模方法。具体内容如下: 首先,简介高速电主轴的主要构件和功能,分析高速电主轴内各部件之间的力、热相互作用,并提出高速电主轴力-热耦合模型框架。 然后,在Hertz接触和Jones轴承模型的基础上建立了基于滚珠负载的轴承可动结合面接触刚度、接触热阻理论映射模型;在分形接触理论和W-K接触模型的基础上,建立了高速电主轴固定结合面负载、刚度和接触热导率的理论映射模型。 接着,在ANSYS中建立了高速电主轴有限元力-热耦合模型,设计了可动结合面和固定结合面嵌入有限元模型的方法以及各类结合面参数更新的方法,系统总结了主轴内的热源和散热系数计算方法,设计有限元模型的仿真流程。 最后,在HMC80机床主轴上通过实验验证本文提出的建模方法,实验结果证明了本文建模方法在高速电主轴温度、变形预测方面的有效性及精确性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 闫红卫;徐同申;;国内高速电主轴的应用与发展[J];现代制造;2007年05期
2 阎树田;许庆鹏;张树锟;;高速电主轴冷却系统设计与研究[J];机械与电子;2012年03期
3 赵月娥;王美妍;;浅谈高速电主轴技术发展[J];河南科技;2013年16期
4 郭力,李波;机床高速电主轴的原理与应用[J];磨床与磨削;2000年04期
5 郭力,李波;高速电主轴的原理与应用[J];机电国际市场;2000年03期
6 杨军,郭力,卿红;机床高速电主轴原理与应用[J];机床与液压;2001年04期
7 沈福金;高速电主轴的刚度问题[J];世界制造技术与装备市场;2001年03期
8 黄晓明 ,张伯霖 ,肖曙红;高速电主轴热态特性的有限元分析[J];航空制造技术;2003年10期
9 孟彬,杜世昌,王乾廷;高速电主轴技术的研究[J];机械制造与自动化;2003年01期
10 李松生,崔钦华,杨柳欣,陈长江,黄昆;精密高刚度高速电主轴[J];轴承;2004年03期
11 李合周,周洁稚,刘云,王继峰;瑞典高速电主轴的修理[J];设备管理与维修;2004年06期
12 杨柳欣 ,郭丽娟 ,朱嫩霞;高速电主轴的特点及选用[J];现代零部件;2004年06期
13 刘静香,任春红;高速电主轴的热特性分析[J];机械设计与制造;2005年07期
14 储开宇;;数控高速电主轴技术及其发展趋势[J];机床与液压;2006年10期
15 张明华;袁松梅;刘强;;基于有限元分析方法的高速电主轴热态特性研究[J];制造技术与机床;2008年04期
16 陈锋;陈小安;孟杰;;高速电主轴的工作模态试验分析[J];现代制造工程;2008年08期
17 孟杰;陈小安;康辉民;陈锋;;高速电主轴加载试验的研究[J];机械强度;2009年04期
18 王卫东;;木工机械用高速电主轴的结构设计[J];机电产品开发与创新;2009年05期
19 韩江;王二镇;;高速电主轴原理与结构设计[J];装备制造;2010年01期
20 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
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 张钢;李松生;陈晓阳;汪希平;杨俊勇;杨柳欣;;磁悬浮高速电主轴的设计分析[A];2003大型发电机组振动和转子动力学学术会议论文集[C];2003年
2 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
3 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
4 何雪浤;蒋彦收;朱孟兵;;基于响应面法的高速电主轴刚度可靠性分析[A];2011年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会第三次全体委员大会论文集[C];2011年
5 蒋书运;;高速电主轴动态设计方法[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
6 胡伟前;张伟;马春华;尚文端;;木材加工高速电主轴的自动换刀系统设计[A];2009全国木材加工技术与装备发展研讨会木工机械数控新技术培训班论文集(会刊)[C];2009年
7 杨锦锋;;高速电主轴动态及热特性研究[A];中国职协2013年度优秀科研成果获奖论文集(中册)[C];2013年
8 李松生;张钢;杨柳欣;陈长江;陈晓阳;;数控机床用高速电主轴的研制[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年
9 蒋书运;;高速电主轴动力学研究进展[A];第11届全国转子动力学学术讨论会(ROTDYN2014)论文集(上册)[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 孟杰;高速电主轴动力学分析与实验研究[D];重庆大学;2008年
2 康辉民;高速电主轴静动态性能分析与实验检测技术[D];重庆大学;2010年
3 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
4 李松生;超高速电主轴球轴承—转子系统动力学性能的研究[D];上海大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高超;木工机械高速电主轴结构设计及性能分析[D];山东大学;2015年
2 侯萍萍;高速电主轴少量脂润滑技术研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
3 丁照利;基于磁敏感传感器高速电主轴测速模块研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
4 张阿祺;高速电主轴滚珠轴承-转子系统动态性能分析[D];哈尔滨工业大学;2016年
5 姜本刚;滚珠轴承支承高速电主轴热特性分析[D];哈尔滨工业大学;2016年
6 李功宁;木工机械用四头高速电主轴动静态特性研究[D];中国林业科学研究院;2015年
7 张玉成;高速电主轴力—热耦合建模研究[D];华中科技大学;2014年
8 陈锋;高速电主轴的模态与加载实验研究[D];重庆大学;2008年
9 解文志;高速电主轴动静态特性的有限元分析[D];哈尔滨工业大学;2006年
10 黄晓明;高速电主轴热态特性的有限元分析[D];广东工业大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 贵州大学职业技术学院 机设041班 代福国;电动机电耦合动力学基础建模初探[N];贵州民族报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978