【摘 要】
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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60
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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。
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