精密磨床電主軸系統(tǒng)動態(tài)特性分析.pdf

1、隨著汽車產業(yè)的發(fā)展，對凸輪軸的加工質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，凸輪軸磨削技術在一定程度上制約著汽車產業(yè)的發(fā)展。凸輪軸磨削技術的關鍵在于精密磨床，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：
　　（1）根據(jù)磨床的技術參數(shù)及工況條件，計算了磨削的大小，對電主軸系統(tǒng)主要結構進行了設計計算，對電機進行了選型，確定了主軸單元的外徑、內徑、懸伸量以及支承跨距的大小，對軸承類型進行了選擇并計算了軸承的剛度，分析了電主軸系統(tǒng)的機械結構及工作原理。
　?。?）采用拉格朗日法建立電主軸系統(tǒng)的運動微分方程，應用ANSYS參數(shù)化設計語言建立了轉子-軸承有限元模型，并對其進行了模態(tài)分析，獲取主軸系統(tǒng)前

3、五階固有頻率和模態(tài)振型，計算了主軸系統(tǒng)的臨界轉速，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)分析的基礎上進行了諧響應分析，計算了電主軸系統(tǒng)的動剛度，采用三支承結構對電主軸系統(tǒng)進行了改進，提高了電主軸系統(tǒng)的動態(tài)性能，并總結了提高電主軸系統(tǒng)動態(tài)性能的主要措施。
　　（3）采用計算流體力學軟件FLUENT對電主軸系統(tǒng)的前、后動靜壓軸承油膜溫度場進行仿真，獲得了前、后軸承油膜溫度場分布云圖。運用Workbench軟件對主軸單