高速电主轴热态特性分析与优化

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rzptxjgl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着高速加工技术的精进,相关产品的加工质量得到了极大的提高,并且在生产过程中省去了人力物力财力,节约了成本,也因此在很长一段时间内在生产行业获得广泛地应用。高速加工机床的核心部位就是高速电主轴,高速电主轴具有很多的特点,比如质量低、体积小等,这些特点直接影响加工的精细化程度,为了延长电主轴的使用寿命和保证机床精度稳定,研究主轴的热态特性以及热态特性引起的结构变化具有重要意义,本文选用最大转速为6000r/min的高转速主轴,运用有限元法分析其热态特性,并对其进行温升实验,来解决电主轴温升变化不同的问题。本课题以ANSYS平台下的Workbench建立有限元模型,以公司内数控车床的电主轴为研究对象,分别计算了主轴轴承摩擦生热和定转子生热,然后根据部分散热和其它热边界条件,以传热学为理论依据,初步建立电主轴热分析有限元模型,分析了电主轴轴承、定转子、前后端盖等各部分随时间温度的变化。最后,为了验证热载荷计算和有限元分析得到的结论,进行了主轴温升实际实验,介绍了实验测试装置及实验方法,详细叙述实验测试过程及相关的注意事项,最后对实验收集的数据进行分析,提出了一些降低主轴温升,提高主轴热态特性的方法,也可为电主轴的结构设计,参数优化和动力学分析提供参考。
其他文献
随着经济的高速发展及制造业大环境的变化,制造业也面临着制造方式转型的考验。尤其是进入21世纪以来,制造业开始向智能制造的方向转变,智能制造有着高度信息化、数字化和智能化等优点。制造业产品的多样化、短周期、低成本和高质量,已经成为企业竞争全球化和用户需求个性化的必然要求。当今的工业现场中,涌现出很多“片段化”的应用场景,这些应用只是针对生产的某一阶段,很少有能够将整个业务流程串联起来的情况。要想实现
学位
航空工业是国家战略性很高的技术产业,航空发动机作为其核心产品,对飞机的性能影响极大。中介机匣作为航空发动机最重要的承力部件,其质量对于航空发动机的性能有着直接的影响,需要该部件具有较高的可靠性及较长的寿命。新型薄壁盖板是某型号发动机中介机匣在原型盖板排故过程中衍生出来的全新结构相配件,由于原型盖板在首批研制后零件加工质量较差、无法满足后续的科研生产需求,新型薄壁盖板的研制改进工作需求紧迫。为了提高
学位
精益生产,是在“丰田生产方式”的基础上经过不断摸索和积累形成的一种管理哲学,是当代最高效的生产方式之一,为日本及欧美企业所广泛采用,针对多品种小批量的产品,其效果比流水线还要好,被誉为“看不见的传送带”。近年来,公司一直在探索精益生产单元的应用,未能建立一个符合要求的精益生产单元。在集团公司大力推行AEOS管理体系过程中,工厂结合自身产品工艺特点,并在公司专家的指导下,经过不断地研究和优化工艺过程
学位
碳纤维增强复合材料(CFRP)具有比强度高、比刚度高、耐腐蚀性强等优点,被广泛应用于航空航天、风力发电、汽车工业等领域。CFRP可以直接成型为构件所需的几何外形,为了进行装配连接等需求,成型后的CFRP构件还需要进行铣削等加工。本文针对CFRP单向板侧铣中易出现毛刺、撕裂等表层损伤问题,通过CFRP切削仿真获取微元切削力公式,进而建立CFRP单向板的铣削力分析模型,实现不同条件下单向板铣削力的计算
学位
现如今,随着航空产业的迅猛发展,作为飞机心脏般存在的航空发动机也越来越被人们所重视,作为发动机最前端的帽罩是航空发动机进气口的重要组成部分,其成形质量和尺寸精度直接影响着发动机的安全性能。发动机帽罩一般采用冲压成形,因此其冲压模具的设计有着重要的研究意义。本文拟以航空发动机整流帽罩为研究对象,对航空发动机整流帽罩成形工艺的难点进行分析,由于起皱和拉裂是大型薄壁件拉伸中最常见的缺陷,因此本文对整流帽
学位
导管是航空发动机诸多零部件中一类特殊的零组件,主要分布在航空发动机外部。航空发动机工作环境恶劣,需在近300℃的高温、高达30MPa的压力的条件下工作。导管的连接以焊接为主要形式,焊缝质量必须在设计寿命时效内保持有效,一旦发生故障将导致发动机停止工作,发生不可预估的损失,因此导管焊缝质量至关重要。本文研究的CR计算机射线照相检测技术是一种射线数字成像检测方法,为开展CR计算机射线照相检测方法在导管
学位
作为“第三代金属”中的佼佼者,钛合金已经基本替代了传统材料,被较广泛的应用在航空发动机的多个单元体零部件中,主要包括航空发动机的风扇以及压气机单元部分。作为航空发动机核心转子件中最常见的结构,复杂盘类回转件设计结构越来越向薄壁、复杂型腔等结构发展。装夹力、切削力等多种因素会在实际的加工过程中构成各种不利作用,加工难度越来越大,因此加工变形控制逐渐成为制约行业发展的重要因素。本文以某型机高压压气机第
学位
公共租赁住房,是指限定建设标准和租金水平,面向符合规定条件的城镇中等偏下收入住房困难家庭、新就业无房职工和在城镇稳定就业的外来务工人员出租的保障性住房。随着L区公共租赁住房不断建成投入使用及保障对象数量的逐年增多,传统的管理模式已经不能满足需求,急需通过信息化手段提高公共租赁住房管理的精准化、规范化水平,提升政府公共服务水平,提高服务对象满意度。本文首先阐述了选题的背景及意义,分析了研究方法和技术
学位
低压涡轮机匣结构复杂性,壁厚较薄,尺寸精度高,受机匣结构、装夹方式、加工参数等诸多因素的影响,导致变形控制较难,成为此类机匣加工制造过程中的瓶颈,甚至成为该型发动机量产的技术阻碍。为提升国产化动力装置制造成熟度,加速国产化替代的脚步,提升产品竞争力,突破大型薄壁机匣变形控制技术,摸索出一套完成的大型薄壁机匣加工工艺,成为一项重要的研究内容。本文以某型发动机低压涡轮机匣为载体,利用PDCA原则,首先
学位
现代工业生产中,注塑成型是使用频率最高的塑料制品生产方式。在整个成型过程中,冷却阶段约占总时间的75%,对生产效率和制品的质量都会产生影响。模具冷却系统的设计因受机械加工技术的限制,逐渐无法满足各类复杂注塑模具对冷却效率与冷却效果的需求,随型冷却技术成为了模具行业的重点研究课题。随着3D打印技术的发展,随型冷却技术商用化也逐渐成熟。相比于传统冷却水道。随型冷却水道能缩短成型过程冷却时间,提高模具冷
学位