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高速电主轴关键技术的研究 被引量:23
1
作者 肖曙红 张伯霖 +2 位作者 陈焰基 李志英 刘玉荣 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 1999年第12期5-10,共6页
高速加工技术能极大地提高生产率和降低生产成本,是21 世纪最有发展前途的先进制造技术之一。电主轴是实现机床高速化的核心部件,本文结合高速铣削用大功率电主轴开发课题,详细分析了高速主轴技术的现状、存在问题及解决方法。
关键词 高速机床 电主轴 油气润滑 轴承预紧 机床
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机床主轴系统的振动特性分析 被引量:10
2
作者 钱学毅 周欣明 吴双 《机床与液压》 北大核心 2009年第5期38-41,共4页
以某普通车床主轴系统为研究对象,采用有限元分析软件ANSYS建立主轴系统的有限元模型,并进行动态性能分析,得出特定工况及不同结构参数下主轴系统的前8阶固有频率、振型及最大综合变形;分析了支承刚度、支承跨距等结构参数对主轴系统低... 以某普通车床主轴系统为研究对象,采用有限元分析软件ANSYS建立主轴系统的有限元模型,并进行动态性能分析,得出特定工况及不同结构参数下主轴系统的前8阶固有频率、振型及最大综合变形;分析了支承刚度、支承跨距等结构参数对主轴系统低阶固有振动特性的影响以及对其抗振性能的影响。为机床主轴系统及同类零部件的动态设计及残余应力振动时效工艺提供了有益的分析数据和可行的分析方法。 展开更多
关键词 机床主轴系统 ANSYS 支承刚度 支承跨距 固有振动特性
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高速机床主轴轴承预紧力理论分析 被引量:10
3
作者 蔡军 蒋书运 《精密制造与自动化》 2008年第3期29-32,58,共5页
预紧力的大小直接影响机床主轴动态特性,传统的定压预紧已不能满足现代高速化机床主轴的性能需要,预紧力可控成为主轴技术的重要发展方向。采用有限元法,完成了高速主轴系统温度场分析,给出了预紧力和轴承温升的对应关系,以推荐的轴承... 预紧力的大小直接影响机床主轴动态特性,传统的定压预紧已不能满足现代高速化机床主轴的性能需要,预紧力可控成为主轴技术的重要发展方向。采用有限元法,完成了高速主轴系统温度场分析,给出了预紧力和轴承温升的对应关系,以推荐的轴承温升为控制目标,确定高速段轴承预紧力;以轴承的疲劳寿命为设计目标,获得低速段轴承预紧力。以某高速机床主轴为例,分析并计算了预紧力随转速变化的关系曲线,研究结果表明:高速机床主轴轴承预紧力理论分析方法可行,为机床主轴的预紧力控制提供了依据。 展开更多
关键词 机床主轴 轴承预紧力 主轴热特性 轴承寿命
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机床主轴轴承最新技术 被引量:11
4
作者 杨晓蔚 《轴承》 北大核心 2010年第1期61-63,共3页
介绍了机床主轴轴承在高转速、高精度、高刚度、长寿命及环保性等方面的技术特点和发展趋势,并针对其最新技术进行了归纳。
关键词 机床轴承 主轴轴承 最新技术
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考虑热膨胀影响的脂润滑高速角接触球轴承热特性分析 被引量:9
5
作者 张长 田继胤 +1 位作者 郭丹 牛青波 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期482-492,共11页
高速机床主轴轴承常采用脂润滑角接触球轴承,其在高速运转下过高的温度升高会严重影响轴承工作精度,导致精度丧失和使用寿命降低。该文建立了包含热膨胀影响因素的角接触球轴承载荷平衡方程,针对脂润滑条件,生热计算应用基于局部热源的... 高速机床主轴轴承常采用脂润滑角接触球轴承,其在高速运转下过高的温度升高会严重影响轴承工作精度,导致精度丧失和使用寿命降低。该文建立了包含热膨胀影响因素的角接触球轴承载荷平衡方程,针对脂润滑条件,生热计算应用基于局部热源的局部法,热分析采用多节点热网络法,理论计算得到了热网络中各节点温度。在此基础上分析了热膨胀对轴承动态特性及温升的影响,并以试验验证了理论模型计算结果。结果表明:采用考虑热膨胀影响的分析模型计算得到的轴承外圈温度与试验测试温度值吻合较好,误差在10%以内,验证了该文所提出的模型预测脂润滑高速轴承温升的可靠性。 展开更多
关键词 机床主轴轴承 脂润滑 高速角接触球轴承 热膨胀 热特性
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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
6
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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精密机床主轴轴承预紧力控制器结构及控制性能研究 被引量:9
7
作者 陈宗农 乐可锡 +2 位作者 周桂如 全永昕 张民杰 《浙江大学学报(自然科学版)》 CSCD 1995年第1期8-16,共9页
本文对新研制的精密机床主轴轴承预紧力控制器的结构及控制性能进行了理论分析,并用实验验证了理论计算结果。应用表明该新型控制器”具有可靠的控制性能。
关键词 主轴 轴承预紧 控制器 精密机床
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精密机床轴承的特点与应用技术 被引量:6
8
作者 姜韶峰 王小龙 袁玉同 《轴承》 北大核心 2011年第7期57-63,共7页
介绍了精密机床轴承的类型及特点,详细阐述了主轴轴承的性能特点及使用组配方式。分析了预载荷对精密机床轴承的影响,并对具体预载方式进行了说明。举例说明了主轴支承系统中轴承不同配置方式的性能特点和实际使用特点。
关键词 机床轴承 主轴轴承 预载荷 配置方式
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数控机床主轴精密轴承装配技术研究
9
作者 孙井泉 姜华 《机械制造》 2024年第4期26-31,共6页
主轴单元是数控机床的核心功能部件,其装配质量影响着数控机床高速、高精密、高可靠性等性能指标,主轴单元的装配质量又受与之配套的轴承装配质量的影响。以某型主轴单元所配置的精密轴承为研究对象,分析装配技术,制订主轴单元装配流程... 主轴单元是数控机床的核心功能部件,其装配质量影响着数控机床高速、高精密、高可靠性等性能指标,主轴单元的装配质量又受与之配套的轴承装配质量的影响。以某型主轴单元所配置的精密轴承为研究对象,分析装配技术,制订主轴单元装配流程,并对主轴单元精度检测数据进行跟踪汇总。通过精密轴承装配得到的主轴单元,精度和性能均满足并优于设计要求,由此说明对数控机床主轴精密轴承装配技术的研究具有推广价值。 展开更多
关键词 数控机床 主轴 轴承 装配 研究
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精密机床主轴轴承的预紧力控制 被引量:4
10
作者 郭明 陈宗农 王庆九 《工程设计学报》 CSCD 2001年第2期85-87,共3页
以 FL- 10 0 0型精密磨床主轴系统为对象 ,设计了一种精密机床主轴轴承预紧力实时控制系统 .根据实际工况 ,确定该机床的最佳预紧力 ,对其控制原理和控制算法的设计进行了分析 ,并以 FL- 10 0 0型精密磨床主轴系统为例验证了预紧力实时... 以 FL- 10 0 0型精密磨床主轴系统为对象 ,设计了一种精密机床主轴轴承预紧力实时控制系统 .根据实际工况 ,确定该机床的最佳预紧力 ,对其控制原理和控制算法的设计进行了分析 ,并以 FL- 10 0 0型精密磨床主轴系统为例验证了预紧力实时控制的可行性 . 展开更多
关键词 主轴 滚动轴承 控制 精密磨床 预紧力 精密机床 实时控制系统
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基于XGBoost-LSTM的数控机床主轴轴承故障预测方法研究 被引量:1
11
作者 赵恒喆 杨晓英 +2 位作者 石岩 杨逢海 杨欣 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第8期155-160,共6页
为实现数控机床主轴轴承的故障准确预测,提出一种将灰色关联度分析法、深度学习和残差滑动窗口分析相结合的故障预测方法。采取灰色关联度分析法对采集的设备状态变量进行特征筛选,在此基础上建立基于极端梯度提升树(eXtreme Gradient B... 为实现数控机床主轴轴承的故障准确预测,提出一种将灰色关联度分析法、深度学习和残差滑动窗口分析相结合的故障预测方法。采取灰色关联度分析法对采集的设备状态变量进行特征筛选,在此基础上建立基于极端梯度提升树(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)和长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络(XGBoost-LSTM)加权融合的轴承温度预测模型,通过设定报警阈值和规则,利用滑动窗口法对轴承温度预测模型的预测残差进行分析,实现对主轴轴承故障的准确预测,并通过实例验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 数控机床 主轴轴承 灰色关联度分析 XGBoost-LSTM 故障预测
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计入热变形和热位移影响的机床主轴轴承组件热量分配规律研究 被引量:3
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作者 陈非凡 邱明 +2 位作者 董艳方 卢团良 陈立海 《机械传动》 北大核心 2022年第11期34-39,153,共7页
准确预测机床主轴轴承的温度场,可以判断轴承服役状态,为轴承运行维护奠定基础。通过考虑径向热变形以及轴向热位移对轴承内部几何尺寸的动态影响,修正拟静力学模型;在应用部分法计算轴承整体摩擦生热量的基础上,结合热网络法建立了主... 准确预测机床主轴轴承的温度场,可以判断轴承服役状态,为轴承运行维护奠定基础。通过考虑径向热变形以及轴向热位移对轴承内部几何尺寸的动态影响,修正拟静力学模型;在应用部分法计算轴承整体摩擦生热量的基础上,结合热网络法建立了主轴系统组件复合变形与温度场耦合分析模型,求解了不同工况下不定热量分配的轴承温升曲线,以及相应条件下轴承组件的稳态热量之比。结果表明,主轴轴承在工作状态下,内滚道的生热量总体上高于外滚道的生热量;随着主轴转速和所受轴向力的变化,轴承组件的生热量会按一定规律变化。 展开更多
关键词 机床主轴轴承 产热规律 热变形 热网络法
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基于动力学模型的轴承间隙对机床主轴回转精度的影响研究 被引量:2
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作者 康婷 汪鹏鹏 《制造技术与机床》 北大核心 2021年第8期170-174,共5页
回转精度是衡量机床主轴性能的基本指标之一。轴承作为主轴系统的支撑部件,其动力学特性与主轴回转精度密切相关。主轴在运行过程中,随着主轴轴承磨损的加剧,轴承的内部间隙不断增加。基于主轴动力学模型研究了主轴轴承间隙对主轴回转... 回转精度是衡量机床主轴性能的基本指标之一。轴承作为主轴系统的支撑部件,其动力学特性与主轴回转精度密切相关。主轴在运行过程中,随着主轴轴承磨损的加剧,轴承的内部间隙不断增加。基于主轴动力学模型研究了主轴轴承间隙对主轴回转精度的影响。基于Gupta轴承动力学建模方法建立了角接触轴承内部径向间隙模型,将其引入到主轴轴承-转子动力学模型中,从理论和仿真两方面研究了轴承内部径向间隙对主轴回转精度的影响机理。结果表明,主轴回转误差随轴承内部径向间隙增大呈现整体增大趋势。 展开更多
关键词 机床主轴 主轴-轴承系统 动力学模型 回转精度 轴承间隙
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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
14
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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基于ABAQUS的加工中心主轴组件静态刚度特性分析
15
作者 贾永军 刘金娃 《科技视界》 2018年第32期244-246,共3页
主轴作为机床的核心功能部件,其性能好坏直接影响工件的加工精度。而主轴静态刚度特性是评价主轴性能的一项很重要的技术指标。通过分析T5V型加工中心某一切削加工实际工况,理论计算得出主轴工作载荷及轴承刚度。结合工况条件,建立了主... 主轴作为机床的核心功能部件,其性能好坏直接影响工件的加工精度。而主轴静态刚度特性是评价主轴性能的一项很重要的技术指标。通过分析T5V型加工中心某一切削加工实际工况,理论计算得出主轴工作载荷及轴承刚度。结合工况条件,建立了主轴静态刚度计算有限元模型,利用ABAQUS有限元模拟仿真,计算得出主轴的最大变形量及主轴的静态刚度值。进一步通过改变轴承预紧力大小,分析得出了轴承预紧力大小对主轴静态刚度特性的影响规律。 展开更多
关键词 静态刚度 机床主轴 有限元 轴承刚度 预紧力
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基于ABAQUS的加工中心主轴组件静态刚度特性分析
16
作者 贾永军 刘金娃 《陕西能源职业技术学院学报》 2019年第2期17-19,32,共4页
主轴作为机床的核心功能部件,其性能好坏直接影响工件的加工精度,因而主轴静态刚度特性是评价主轴性能的一项很重要的技术指标。通过对T5V型加工中心某一切削加工实际工况的分析,算得主轴工作载荷及轴承刚度,结合工况条件,建立了主轴静... 主轴作为机床的核心功能部件,其性能好坏直接影响工件的加工精度,因而主轴静态刚度特性是评价主轴性能的一项很重要的技术指标。通过对T5V型加工中心某一切削加工实际工况的分析,算得主轴工作载荷及轴承刚度,结合工况条件,建立了主轴静态刚度计算有限元模型,利用ABAQUS有限元模拟仿真,获得主轴的最大变形量及主轴的静态刚度值。进一步通过改变轴承预紧力大小,得到轴承预紧力大小对主轴静态刚度特性的影响规律。 展开更多
关键词 静态刚度 机床主轴 有限元 轴承刚度 预紧力
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机床主轴—轴承系统动态特性实验研究
17
作者 胡柏南 高城 卫正文 《甘肃工业大学学报》 1993年第4期63-67,共5页
主轴-轴承系统的动态特性是机床主轴部件优化设计的重要指标。本文对轴承结构型式及其周边零件对车床主轴频率响应的作用进行了实验研究。实验的测试结果表明工件-主轴系统的阻尼特性很大程度上受轴承结构型式及带轮安装方式的影响。尤... 主轴-轴承系统的动态特性是机床主轴部件优化设计的重要指标。本文对轴承结构型式及其周边零件对车床主轴频率响应的作用进行了实验研究。实验的测试结果表明工件-主轴系统的阻尼特性很大程度上受轴承结构型式及带轮安装方式的影响。尤其在一阶振型时双列圆柱滚子轴承的结构型式优于圆锥滚子轴承,但是在二、三阶振型时则劣于后者。主轴的阻尼能力借助于后端带轮的卸荷安装方式而得到改善。 展开更多
关键词 机床 主轴 滚动轴承 动态特性
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机床主轴静特性的计算机模拟和参数优化
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作者 郑家锦 裴翔 《化工生产与技术》 CAS 1994年第3期26-28,62,共3页
为避免简化力学模型给机床主轴系统静特性分析计算带来误差,在总结国内外研究成果的基础上,提出“卸积木式”力学模型。在优化方法上,对传统的复合形法作了改进,加快了收敛速度。该软件不仅提高了计算精度,而且通用性强,使用方便。
关键词 机床 主轴 轴承 计算机模拟 参数优化
全文增补中
Novel method for detection of anomalous structure characteristics of ID precision ultrathin monocrystalline silicon section cutting tool
19
作者 陈宗农 郭明 +1 位作者 王庆九 余学功 《Journal of Zhejiang University Science》 CSCD 2002年第3期263-267,共5页
The structure characteristics of ID precision ultrathin monocrystalline silicon section cutting machine tool spindle with force monitoring bearings functioning as force measuring sensors were detected with the new H... The structure characteristics of ID precision ultrathin monocrystalline silicon section cutting machine tool spindle with force monitoring bearings functioning as force measuring sensors were detected with the new Hilbert theory based signal wave envelope detection method, presented to replace the conventional hardware device in order to ensure that the signal is measured online with high fidelity. According to the probability of anomalous incidents in the cutting process, a mathematical recognition model has been designed and verified on an STC 22ID machine. 展开更多
关键词 machine tool spindle bearing Monocrystalline silicon section Signal analysis
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ZERO TRANSMISSION AND ITS APPLICATION IN HIGH SPEED CNC MACHINE TOOLS 被引量:4
20
作者 Zhang Bolin, Ma Ping, Xiao Shuhong ,Li Yiping, Xiao Zhanglin (Department of Mechanical and Electronical Engineering,Guangdong University of Technology) 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2000年第3期184-189,共6页
In order to realize high speed machining,the special requirements for the transmission and sturctrue of CNC machine tool have to be satisfied.A high speed spindle unit driven by a built-in motor is developed.An oil-wa... In order to realize high speed machining,the special requirements for the transmission and sturctrue of CNC machine tool have to be satisfied.A high speed spindle unit driven by a built-in motor is developed.An oil-water heat exchange system is used for cooling the spindle motor.The spindle is supported by Si_4N_3 ceramic ball angular contact bearings. An oil-air lubricator is used to lubricate and cool the spindle bearings.Some special structures are taken for balancing the spindle. 展开更多
关键词 High speed machining machine tool spindle Ceramic ball bearing\
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