基于ANSYS的高速電主軸溫度場(chǎng)分析.pdf

1、高速電主軸作為高速機(jī)床的核心部件,同時(shí)也是該類機(jī)床的主要熱源。在高速機(jī)床中,電主軸單元各零件的剛度和精度都比較高,工作負(fù)荷卻不大,電主軸因切削力引起的加工誤差比較小。然而,電主軸中電機(jī)的發(fā)熱和軸承的摩擦發(fā)熱卻是不可避免的,這些熱源都會(huì)使主軸、軸承產(chǎn)生熱變形,從而影響加工精度。這一缺陷大大地限制了高速電主軸的研制與應(yīng)用。改善電主軸的熱態(tài)特性,以減少電主軸的溫升和熱變形是當(dāng)前電主軸研究的主要內(nèi)容之一。本文首先對(duì)電主軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及散熱特性進(jìn)行

2、了介紹,隨后對(duì)電主軸電機(jī)發(fā)熱進(jìn)行了分析,對(duì)軸承的摩擦發(fā)熱應(yīng)用局部法進(jìn)行了研究,并給出了電主軸的熱載荷、熱邊界條件的計(jì)算方法;最后對(duì)本課題所用的電主軸的熱態(tài)特性利用ANSYS有限元分析軟件進(jìn)行了有限元分析,通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)其準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)證明采用局部法對(duì)軸承進(jìn)行摩擦發(fā)熱計(jì)算是非常可靠的,為計(jì)算電主軸溫度場(chǎng)研究提供了準(zhǔn)確的熱載荷。為改善該電主軸的熱特性,提出了三種改進(jìn)措施:一是增加對(duì)電機(jī)及主支承部分的軸向壓縮空氣強(qiáng)迫對(duì)流換熱;二是對(duì)主軸軸