高速永磁同步電主軸的設(shè)計及熱態(tài)特性研究.pdf

1、高速加工作為一項很有前途的技術(shù)為世人矚目,它的發(fā)展使得加工制造業(yè)產(chǎn)出越來越高、損耗越來越低。高速電主軸的發(fā)展和成熟是實現(xiàn)高速加工的最關(guān)鍵因素,電機與主軸的合二為一使得能量傳遞更有效率,加工更平穩(wěn),這對實現(xiàn)高速加工至關(guān)重要。電主軸采用了內(nèi)置式電機,實現(xiàn)了機床的“零傳動”,具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、功率損耗小、轉(zhuǎn)動慣量小、快速響應(yīng)性好、易于實現(xiàn)無級調(diào)速和精密控制等優(yōu)點。但以往的電主軸較多采用功率損耗大的異步電機,使電主軸的整體發(fā)熱量大、溫升高、熱變

2、形大,從而嚴(yán)重影響了高速機床的加工精度。
　　為降低電主軸的溫升,改善其熱態(tài)特性,本文選用發(fā)熱量很小的永磁同步電機,完成永磁同步電主軸的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計,并運用有限元法對設(shè)計出的電主軸的熱態(tài)特性進行深入的分析,具體工作如下:(1)完成電主軸的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計;確定主軸與階梯過盈套聯(lián)結(jié)的過盈配合量;應(yīng)用有限元法對主軸的靜剛度進行分析。(2)計算了高速電主軸內(nèi)部永磁同步電機的損耗發(fā)熱和軸承的摩擦發(fā)熱,對電主軸發(fā)熱的影響因素進行了研究;對電主軸