考虑温度场影响的电主轴最佳间隙量研究

目的 研究轴承与轴承座的最佳配合量,提高主轴的加工品质.方法 建立电主轴温度仿真模型和考虑热位移影响的轴承配合模型,分析轴承温度及热位移的变化情况;研究热位移与间隙量之间的关系,通过计算电主轴系统热位移确定轴承外圈与轴承座的最佳间隙量并通过实验验证.结果 电主轴温度仿真模型平均误差为3％;随着间隙量的上升,温度和热位移...     

陶瓷轴承电主轴单元的设计与研究

介绍了高速机床用电主轴优良特性及其应用现状·结合磨用电主轴单元的研制实践,探讨了高速电主轴单元设计制造中的结构布局型式设计,研究了电主轴轴承的选用,陶瓷轴承的力学性能分析和轴承轴向预负荷的确定,分析了电主轴单元的冷却与润滑系统的设置·高速电主轴的性能试验表明,该型电主轴设计合理,动、静态性能指标符合要求,为其在高速机床上的实际应用提供一定的技术依据·     

高速无内圈式陶瓷电主轴设计开发与实验研究

利用高性能结构陶瓷作为高速主轴及轴承材料研制开发了一种无内圈式高速陶瓷电主轴单元,进行了陶瓷轴承失效机理的分析与内部结构参数的优化,确定了高速陶瓷电主轴-轴承的最佳预负荷及最佳润滑条件,实现了高速陶瓷电主轴单元样机的精密装配,并对其进行了综合性能测试与分析.结果表明,在最佳预负荷和油气润滑条件下,高速陶瓷电主轴可充分发挥结构陶瓷材料优良的综合性能,如高硬度、低热膨胀性、轻重量、高耐磨性和好的化学及热性能,极大地减小了主轴-轴承单元高速旋转的离心力和惯性力,并有效提高了电主轴系统的精度、刚度和使用寿命,且运行稳定可靠,精度保持性好.     

磁悬浮电主轴系统动态分析及振动控制技术综述

高速电主轴性能的好坏直接决定着高档机床的发展,而切削系统的动态特性及振动控制效果又与电主轴的性能密不可分,它们互相影响、协同决定着机械加工过程中的切削效率、工件的表面质量以及刀具的使用寿命。为此,对磁悬浮电主轴、磁悬浮轴承-柔性转子系统建模理论和动力学特性及柔性磁悬浮电主轴转子振动主动控制技术的现状进行了评述,指出了目前柔性磁悬浮电主轴切削领域中所存在的问题,并对磁悬浮电主轴研究的发展趋势及应用前景进行了预测。     

高速气浮电主轴转子系统不平衡响应分析

针对高速气浮电主轴转速高,动力学行为复杂,对不平衡激励敏感的特点,基于推广的拉格朗日方程,建立了高速电主轴转子气体轴承系统的动力学数学模型,获得了自由振动微分方程与强迫振动微分方程。在分析气浮电主轴系统残余不平衡质量产生的惯性离心力及不平衡磁拉力的作用机理的基础上,利用有限元方法,对某最高工作转速为250000 r／min 的高速气浮电主轴转子系统进行了不平衡激励的谐响应分析,揭示了运行于超临界模式的高速气浮电主轴在不平衡激励下的动力学行为,为实际工程应用中的高速气浮电主轴转子系统的优化设计、振动控制等提供了理论依据。     

电磁轴承磨床电主轴的保成本控制器设计

该文采用保成本控制方法设计电磁轴承磨床电主轴系统控制器。考虑系统非线性,设计了数字变增益环节以调节系统大范围运动与高刚度的矛盾。通过仿真分析和实验测试表明保成本控制方法保证了电磁轴承磨床电主轴系统鲁棒稳定性和鲁棒性能,同时也表明设计的数字变增益环节有效地解决了系统中存在的大范围运动与高刚度的矛盾。     

磁悬浮轴承系统的试验研究

对数字控制五自由度磁轴承系统的结构、硬件电路的组成进行了研究,实现了数字控制五自由度磁轴承全悬浮.综合分析了磁轴承系统的特性,作为磨削电主轴的磁轴承,其静态轴向最大承载力为1 160 N,径向前后端磁轴承最大承载力分别为798 N和428 N,轴向最小静刚度为1 412 N/μm,径向为535 N/μm.所设计的磁轴承满足磨削电主轴的承载力要求,实测静刚度在承载能力范围内达到应用要求.转子位移数据及轨迹的记录反映了磁轴承的精度,冲击试验说明系统基本上具备了大范围一致稳定性.     

磁悬浮轴承的动态承载能力与电气参数的关系分析

文章从工程角度阐述了电主轴中磁悬浮轴承动态承载能力与电气参数的关系,并结合电参数微变进行了分析研究,最后举了一个实际工程设计算例,其能直接方便地应用于实际工程设计之中。     

磁县浮轴承的动态承载能力与电气参数的关系分析

章从工程角度阐述了电主轴中磁悬浮轴承动态承载能力与电气参数的关系，并结合电参数微变进行了分析研究，最后举了一个实际工程设计算例，其能直接方便地应用于实际工程设计之中。     

高速电主轴温度分布及其影响因素

目的分析170SD30电主轴温度场分布情况,为提高主轴加工精度提供理论依据.方法建立电主轴数学模型及1/4三维几何模型,实验验证电主轴模型的可靠性.利用COMSOL软件模拟电主轴的温度分布,研究主轴转速、径向磨削力对电主轴温升的影响.结果电主轴的最高温度出现在后轴承处,温度为47.7℃;电主轴最低温度出现在冷却水水道处,温度为16.2℃;转子到定子间的空气温度迅速递减;在冷却液流量达到0.35 m3/h时,对比电主轴后轴承外表面处温度的实验数据与模拟数据,平均温差为0.25℃,误差为1.3%.结论轴承和转子处于高温区,由于轴承发热率大,而后轴承所处位置的结构不利于散热,导致后轴承温度最高;由于定、转子间隙的传热系数低,致使转子到定子的温度急剧降低;转速对后轴承温升影响最大,而磨削力对前轴承温升影响最大.     

高速主轴用陶瓷滚动轴承

根据近年来国外高速轴承的研究成果，对混合式陶瓷球轴承的特点、陶瓷球的材料与加工、轴承结构及润滑等进行了详细论述与分析     

油腔结构对高速动静压轴承性能的影响

研究了四种不同油腔形状的高速液体动静压轴承。研究内容包括轴承润滑油流量、承载能力、刚度、涡动频率，这四种油腔结构轴承分别是正方形油腔，三角形油腔、圆形油腔、角向小孔轴承。通过对这四种轴承性能比较出现，角向小孔轴承具有最优良的性能。将会在高速主轴单元中得到广泛应用。     

超高速数控精密磨床磁浮轴承主轴单元设计

介绍了磁浮轴承的优点,并提出了磁浮轴承作为磨床主轴轴承的设计方法.同时,首次提出了超高速数控外圆磨床磁浮轴承主轴单元设计方法和设计过程.并针对一台250m/s超高速外圆磨床磁浮轴承主轴单元进行了设计.经过实验证明,提出的设计方法是正确的.并指出,应用该技术的超高速磨床,虽然初期投资成本高,但其优越的使用性能使其综合效益高.该结果对我国发展高速主轴技术有一定的意义.     

Reliability Based Design Optimization of Aero-Engine Spindle Ball Bearings

Aero-engine spindle ball bearings work in harsh conditions which are affected by relatively complex stresses. One of the key factors which affects bearing performance is its structure. In this paper,we used reliability based design optimization method to solve the structure design problem of aero-engine spindle ball bearings.Compared with the optimization design method, the value of equivalent dynamic load using reliability optimization design method was the least by MATLAB simulation. Also the design solutions show that the optimized structure possesses higher reliability than the original solution.     

组合机床主轴箱计算机校核法

本文对机械工业部推广的钻孔类大型组合机床标准主轴箱的结构进行分析,提出了在各种具体布局下对主轴箱轴的强变和轴承的寿命进行校核的方法,提供了一个校核计算的通用程序。     

磁力轴承的发展及应用

综述磁力轴承的基本原理、优越性、分类、发展历史以及国内外应用研究现状,特别是磁力轴承在转子振动主动控制中的应用—电磁动力吸振器;提出电磁动力吸振器固有频率控制的新方法—间隙控制法,即保持电磁铁线圈电流不变,只通过调整电磁动力吸振器与转子之间的间隙来改变动力吸振器的固有频率;详细论述了采用间隙控制法的间隙控制型电磁动力吸振器的结构和原理。通过分析刚度计算公式,表明采用间隙控制法的电磁动力吸振器,固有频率调节范围宽,系统功耗小,响应速度快。     

普通车床主轴组件设计中几个问题的探讨

本文就普通车床主轴组件设计时所涉及到的有关主轴组件最高转速与最低转速的确定、主轴组件支承的确定、滚动轴承类型的选定、各种滚动轴承搭配及每一种搭配方案的工作指标等问题,进行了研究,并提出一些看法。     

高速轴承的动态特性试验

作者利用自己研制的高速、精密、微型轴承试验装置,研究了高速轴承的动态特性,包括转速、润滑剂粘度与数量、轴向预载、初始油量等因素对轴承摩擦力矩的影响以及温升与转速的关系。     

高速紊流动静压混合轴承热效应研究

结合高速主轴单元轴承设计 ,在综合考虑润滑油紊流、惯性等情况下 ,对高速紊流动静压混合轴承的热效应进行了研究。结果表明 :过高的温升不但影响润滑剂的性质 ,而且影响轴承的几何尺寸 ,从而影响轴承的性能。