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(jī)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(jī)床的可靠性，因此對(duì)高速電主軸進(jìn)行可靠性分析與研究具有重要意義。所以需要我們對(duì)高速電主軸進(jìn)行動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)以模擬實(shí)際加工工況，進(jìn)而對(duì)高速電主軸可靠性進(jìn)行分析與研究。
　　傳統(tǒng)高速電主軸的動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)是用測(cè)功機(jī)對(duì)高速電主軸進(jìn)行模擬載荷加載，而這一加載方式中存在著摩擦、噪音、振動(dòng)等問(wèn)題，影響電主軸的可靠性分析。針對(duì)這一問(wèn)題，本課題提出了非接觸電磁加載的方式，設(shè)計(jì)了高速電主

2、軸非接觸電磁加載試驗(yàn)裝置，相對(duì)于傳統(tǒng)的接觸式加載方式，本加載方式具有無(wú)摩擦、加載力可調(diào)、無(wú)加載噪音、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作等優(yōu)點(diǎn)。
　　本論文主要介紹高速電主軸非接觸電磁加載試驗(yàn)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(cè)試系統(tǒng)等;結(jié)合MarkusAhrens動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)解析模型和本實(shí)驗(yàn)裝置提出新的解析計(jì)算模型，通過(guò)麥克斯韋應(yīng)力張量計(jì)算在該實(shí)驗(yàn)裝置中電主軸軸端導(dǎo)磁圓盤所受到的徑向力和切向力，畫出隨轉(zhuǎn)速變化加載力的變化曲線。通過(guò)

3、實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證了本解析計(jì)算模型的可行性。
　　由于電主軸可靠性試驗(yàn)需要長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行，加載盤渦流發(fā)熱溫度升高，因此在本文中對(duì)加載盤進(jìn)行了熱力學(xué)分析、計(jì)算，建立了加載盤的等效熱路圖，列出導(dǎo)磁圓盤的節(jié)點(diǎn)溫升方程組，在matlab中用四階龍格庫(kù)塔法對(duì)該節(jié)點(diǎn)溫升方程組進(jìn)行了求解，畫出導(dǎo)磁圓盤的溫升曲線，并與實(shí)測(cè)值的對(duì)比，驗(yàn)證了本解析計(jì)算方法的可行性。
　　為保證實(shí)驗(yàn)裝置的可靠性，對(duì)加載盤進(jìn)行變形分析，分析加載盤變形原因，并進(jìn)行了加載