電主軸非接觸加載裝置加載力和溫升分析.pdf

1、作為數(shù)控機床核心單元的高速電主軸，其可靠性直接影響高速數(shù)控機床的可靠性，因此對高速電主軸進行可靠性分析與研究具有重要意義。所以需要我們對高速電主軸進行動態(tài)加載試驗以模擬實際加工工況，進而對高速電主軸可靠性進行分析與研究。
　　傳統(tǒng)高速電主軸的動態(tài)加載試驗關鍵技術是用測功機對高速電主軸進行模擬載荷加載，而這一加載方式中存在著摩擦、噪音、振動等問題，影響電主軸的可靠性分析。針對這一問題，本課題提出了非接觸電磁加載的方式，設計了高速電主

2、軸非接觸電磁加載試驗裝置，相對于傳統(tǒng)的接觸式加載方式，本加載方式具有無摩擦、加載力可調、無加載噪音、結構簡單、易于操作等優(yōu)點。
　　本論文主要介紹高速電主軸非接觸電磁加載試驗裝置，其主要包括高速電主軸、非接觸電磁加載系統(tǒng)、傳感器測試系統(tǒng)等;結合MarkusAhrens動態(tài)磁場解析模型和本實驗裝置提出新的解析計算模型，通過麥克斯韋應力張量計算在該實驗裝置中電主軸軸端導磁圓盤所受到的徑向力和切向力，畫出隨轉速變化加載力的變化曲線。通過

3、實測值進行對比驗證了本解析計算模型的可行性。
　　由于電主軸可靠性試驗需要長時間進行，加載盤渦流發(fā)熱溫度升高，因此在本文中對加載盤進行了熱力學分析、計算，建立了加載盤的等效熱路圖，列出導磁圓盤的節(jié)點溫升方程組，在matlab中用四階龍格庫塔法對該節(jié)點溫升方程組進行了求解，畫出導磁圓盤的溫升曲線，并與實測值的對比，驗證了本解析計算方法的可行性。
　　為保證實驗裝置的可靠性，對加載盤進行變形分析，分析加載盤變形原因，并進行了加載