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高速电主轴热态特性与动力学特性耦合分析模型 被引量：24
1
作者 杨佐卫 殷国富 +2 位作者 尚欣 姜华 钟开英 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期100-105,共6页
针对高速电主轴的耦合分析,考虑到结合面接触热阻和润滑剂黏温变化对其热态特性影响的同时,以轴承拟静力学模型描述了径向刚度函数,建立了一种高速电主轴热态特性与动力学特性耦合分析模型。分析了轴承离心力软化效应和热诱导预紧力硬... 针对高速电主轴的耦合分析,考虑到结合面接触热阻和润滑剂黏温变化对其热态特性影响的同时,以轴承拟静力学模型描述了径向刚度函数,建立了一种高速电主轴热态特性与动力学特性耦合分析模型。分析了轴承离心力软化效应和热诱导预紧力硬化效应联合作用下的支撑刚度变化规律及其对主轴系统动力学性能的影响。仿真分析与实验结果验证了本文模型的有效性。 展开更多
关键词 机床 耦合分析模型 接触热阻 热诱导预紧力
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机床主轴轴承热诱导预紧力及刚度计算与实验研究 被引量：9
2
作者 周子超 王伊卿 +1 位作者 吴文武 洪军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期111-116,共6页
为了研究机床主轴系统非均匀温升带来的热位移对轴承预紧力和动刚度的影响,建立了一种机床主轴系统热机耦合模型。在分析轴承摩擦损耗影响因素的基础上,确定了系统热载荷和边界条件,采用有限元方法求解了机床主轴瞬时温升和热变形,根据... 为了研究机床主轴系统非均匀温升带来的热位移对轴承预紧力和动刚度的影响,建立了一种机床主轴系统热机耦合模型。在分析轴承摩擦损耗影响因素的基础上,确定了系统热载荷和边界条件,采用有限元方法求解了机床主轴瞬时温升和热变形,根据轴承载荷-位移关系式求解轴承的热诱导预紧力,基于改进的Jones模型计算了轴承径向刚度。最后,实验测定轴承预紧力,分析预紧力影响因素。理论计算与实验结果表明:在定位预紧下,主轴、隔圈、轴承座和轴承热位移会导致轴承预紧力和径向刚度的增加,且随着初始预紧力、转速和环境温度增加,预紧力变化幅值也增加。此外,局部冷却引起热位移的变化,从而改变轴承预紧力和径向刚度的变化规律。 展开更多
关键词 机床主轴 温度分布 热诱导预紧力 轴承动刚度
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多因素对电主轴热态特性的影响 被引量：4
3
作者 雷春丽 张亚斌 +1 位作者 杨晓燕 成彦伟 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第9期126-131,共6页
为了精确表征电主轴运转过程中的热态特性,综合考虑热诱导预紧力与黏温效应的影响,建立了新的轴承生热动态模型,在热边界条件引入接触热阻的基础上,采用有限元方法得到主轴系统稳态温度场分布,并分析了主要因素对电主轴热态特性的影响... 为了精确表征电主轴运转过程中的热态特性,综合考虑热诱导预紧力与黏温效应的影响,建立了新的轴承生热动态模型,在热边界条件引入接触热阻的基础上,采用有限元方法得到主轴系统稳态温度场分布,并分析了主要因素对电主轴热态特性的影响。计算结果表明:接触热阻的存在使主轴系统整体温度梯度增加,比没有考虑接触热阻时的温升高;温升引起的热变形,不仅生成了热诱导预紧力而且增加了轴承的温升;为了降低轴承产热,低转速下应选用高粘度润滑油,低转速下应选用高粘度润滑油。 展开更多
关键词 电主轴 热诱导预紧力 黏温效应 接触热阻
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基于光纤光栅传感器的机床主轴轴承热诱导预紧力研究 被引量：3
4
作者 卢团良 邱明 +2 位作者 董艳方 张亚涛 杜辉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第17期2025-2031,2039,共8页
针对机床主轴轴承预紧力测试困难、测不准的难题,基于光纤光栅(FBG)传感器实现机床主轴轴承热诱导预紧力的在线监测。建立了考虑滚动体自旋摩擦生热及轴承内外圈与主轴和轴承座之间接触热阻的主轴单元热分析模型,搭建了主轴轴承热诱导... 针对机床主轴轴承预紧力测试困难、测不准的难题,基于光纤光栅(FBG)传感器实现机床主轴轴承热诱导预紧力的在线监测。建立了考虑滚动体自旋摩擦生热及轴承内外圈与主轴和轴承座之间接触热阻的主轴单元热分析模型,搭建了主轴轴承热诱导预紧力测试系统。通过仿真和实验对比分析了不同转速下主轴单元关键组件温度分布及热诱导预紧力大小。研究结果表明,FBG传感器、热敏传感器所测温度与仿真温度预测结果是一致的,验证了所提出实时测量热诱导预紧力方法的准确性及可靠性。 展开更多
关键词 机床主轴轴承 温度分布 热诱导预紧力 光纤光栅
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