精密磨床電主軸系統(tǒng)動態(tài)特性分析.pdf

1、隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對凸輪軸的加工質(zhì)量提出了更高的要求，凸輪軸磨削屬于非圓磨削，不僅加工余量大、精度要求高而且材料比較難磨。因此，凸輪軸磨削技術(shù)在一定程度上制約著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。凸輪軸磨削技術(shù)的關(guān)鍵在于精密磨床，而精密磨床的核心部件是電主軸系統(tǒng)，電主軸系統(tǒng)的動態(tài)性能直接決定了凸輪軸的磨削精度，動靜壓軸承作為主軸單元的重要支承部件，其油膜溫升引起的主軸單元熱變形很大程度上也影響著主軸回轉(zhuǎn)精度。為了提高磨床的磨削精度、磨削效率和可靠性，本文

2、對精密磨床電主軸系統(tǒng)做了如下研究：
　?。?）根據(jù)磨床的技術(shù)參數(shù)及工況條件，計(jì)算了磨削的大小，對電主軸系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，對電機(jī)進(jìn)行了選型，確定了主軸單元的外徑、內(nèi)徑、懸伸量以及支承跨距的大小，對軸承類型進(jìn)行了選擇并計(jì)算了軸承的剛度，分析了電主軸系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)及工作原理。
　?。?）采用拉格朗日法建立電主軸系統(tǒng)的運(yùn)動微分方程，應(yīng)用ANSYS參數(shù)化設(shè)計(jì)語言建立了轉(zhuǎn)子-軸承有限元模型，并對其進(jìn)行了模態(tài)分析，獲取主軸系統(tǒng)前

3、五階固有頻率和模態(tài)振型，計(jì)算了主軸系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速，研究了不同邊界支承對電主軸系統(tǒng)系統(tǒng)固有頻率的影響。在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了諧響應(yīng)分析，計(jì)算了電主軸系統(tǒng)的動剛度，采用三支承結(jié)構(gòu)對電主軸系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，提高了電主軸系統(tǒng)的動態(tài)性能，并總結(jié)了提高電主軸系統(tǒng)動態(tài)性能的主要措施。
　?。?）采用計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT對電主軸系統(tǒng)的前、后動靜壓軸承油膜溫度場進(jìn)行仿真，獲得了前、后軸承油膜溫度場分布云圖。運(yùn)用Workbench軟件對主軸單