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《內(nèi)置式電主軸動態(tài)及熱—結(jié)構(gòu)耦合特性的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、柯蔣矣tHebeiUniversityofEngineering.、、碩士學(xué)位論文目；______內(nèi)謂1式:由,豐$由杰及熱一結(jié)核1耦合特性的研究作者姓名：時玉冰指導(dǎo)教師：魏效玲教桴學(xué)科專業(yè)：機械工程所在學(xué)院：機電工程學(xué)院提交論文日期：歷年J月L日獨創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研宄工作所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研宄成果，也不包含為獲得河丄程大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。對本文的研宄做出重要貢獻的個人和集體，均已在論文中作
2、了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:M王*?I簽字日期：如片年占月：2?上日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解河北工程大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)河北工程大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子文檔。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名:0玉簽字日期:年G月日導(dǎo)師簽名：孤、政*簽字日期：w俾/月W日工學(xué)碩士學(xué)位論文內(nèi)置式電主
3、軸動態(tài)及熱—結(jié)構(gòu)耦合特性的研究河北工程大學(xué)2015年5月分類號：密級：公開UDC：單位代碼：10076工學(xué)碩士學(xué)位論文內(nèi)置式電主軸動態(tài)及熱—結(jié)構(gòu)耦合特性的研究作者姓名：時玉冰指導(dǎo)教師：魏效玲教授申請學(xué)位級別：工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)：機械工程所在單位：機電工程學(xué)院授予學(xué)位單位：河北工程大學(xué)ADissertationSubmittedtoHebeiUniversityofEngineeringFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringResearchoftheBuilt-inElectricSpindleDy
4、namicandThermal-structureCouplingCharacteristicsCandidate：ShiYubingSupervisor：Prof.WeiXiaolingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MechanicalEngineeringCollege/Department：CollegeofMechanical&electricalHebeiUniversityofEngineeringMay,2015摘要摘要高速加工技術(shù)作為機械加工制造
5、產(chǎn)業(yè)的先進技術(shù)，對提高零件的加工效率和表面質(zhì)量起了重要作用。主軸轉(zhuǎn)速的提高使主軸軸承發(fā)熱嚴(yán)重，同時產(chǎn)生嚴(yán)重變形，影響零件加工精度。因此，對主軸單元主要部件進行動態(tài)及熱—結(jié)構(gòu)耦合特性的分析意義重大。本課題首先對主軸系統(tǒng)進行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括電機、支承軸承的選擇、各主要部分參數(shù)的確定與計算校核；其次，采用有限元分析法對電主軸進行動態(tài)特性的研究，用Solidworks建立主軸系統(tǒng)的三維模型，導(dǎo)入ANSYS有限元分析軟件先采用分塊法進行模態(tài)分析，再采用模態(tài)疊加法對主軸有限元模型進行諧響應(yīng)分析；然后，采用順序耦合分析法進行電主軸單元的熱—結(jié)構(gòu)耦合特
6、性的分析，在確定邊界條件后，進行穩(wěn)態(tài)熱分析，再對熱應(yīng)力和熱位移進行研究；最后，采用零階函數(shù)逼近優(yōu)化法對主軸熱變形量作進一步優(yōu)化。通過模態(tài)分析，得到電主軸前六階的固有頻率及振型，求解主軸臨界轉(zhuǎn)速，驗證主軸設(shè)計參數(shù)的合理性；通過諧響應(yīng)分析，得到電主軸兩端徑向位移與頻率的關(guān)系曲線，發(fā)現(xiàn)發(fā)生裂紋的薄弱點是電機轉(zhuǎn)子部分，提出采取提高前軸承預(yù)緊力、適度調(diào)整電主軸的跨距和前懸伸量的方法，改善電主軸的動態(tài)特性。通過熱態(tài)分析，得到了電主軸溫度分布、熱變形和熱應(yīng)力場分布圖，發(fā)現(xiàn)電機轉(zhuǎn)子溫升、徑向位移量最大，外殼軸向位移量最大，軸承處應(yīng)力變化最大。通過對主軸熱
7、變形的優(yōu)化，降低了主軸前端的熱變形均值，減小了最大變形量，降低了電主軸軸線跳動，提高了主軸傳動精度。關(guān)鍵詞：電主軸；ANSYS有限元分析；動態(tài)特性；熱—結(jié)構(gòu)耦合特性；優(yōu)化IAbstractAbstractHighspeedmachiningtechnology,asmechanicalprocessingandmanufacturingindustryofadvancedtechnology,hasplayedanimportantroletoimprovetheproductionefficiencyofmachiningmanufac
8、turingandthequalityofproducts.Theincreaseofspindlespeedmakesthespindlebearingseverefever,whichma
