一种主轴轴承最优配合参数设计方法

    公开(公告)号:CN104112043B

    公开(公告)日:2017-02-15

    申请号:CN201410315488.7

    申请日:2014-07-03

    Abstract: 本发明公开了一种主轴轴承最优配合参数设计方法,包括以下步骤:建立轴承最优配合量迭代计算流程;考虑主轴与轴承内圈离心力膨胀影响,计算主轴-轴承配合量迭代计算初值;考虑冷却系统对流传热、主轴内装电机损耗,计算轴系热边界条件;根据热边界条件,计算主轴-轴承系统稳态温度场;提取稳态温度场中主轴、轴承内外圈的温度值,计算主轴、轴承内外圈的径向变形量;将轴承内圈与主轴轴颈的径向变形量之差、轴承外圈与主轴轴颈的径向变形量之差作为该次迭代计算得到的轴承最优配合量,并作为下一次迭代计算的初值;考虑主轴转子、轴承内外圈的径向变形量对轴承发热量的影响,重新进行迭代计算。

    一种应用于电主轴稳态温度场的热网络建模方法

    公开(公告)号:CN102867088A

    公开(公告)日:2013-01-09

    申请号:CN201210337062.2

    申请日:2012-09-12

    CPC classification number: Y02T10/82

    Abstract: 本发明公开了一种应用于电主轴稳态温度场的热网络建模方法,包括以下步骤:(1)建立电主轴轴对称二维模型,(2)建立轴系的等效热网络;(3)计算轴承和电机的整体发热量,并将热量分配给发热节点;(4)根据不同散热条件下的传热学经验公式,计算边界节点与流体进行换热的对流换热系数;(5)将各节点之间的传热等效为理想几何体传热,求出各部分传导热阻和边界对流热阻,建立传热物理模型;(6)建立数学模型,选定求解算法。本发明将热网络法应用于具有轴承和电机两大热源以及复杂对流换热边界的高速主轴系统,降低了求解主轴复杂装配体各零件特征温度的难度,与求解传热微分方程相比,是一种快速准确的稳态温度场计算方法。

    一种机床主轴轴承动态预紧力测量方法

    公开(公告)号:CN102564763A

    公开(公告)日:2012-07-11

    申请号:CN201110454750.2

    申请日:2011-12-22

    Abstract: 本发明公开了一种机床主轴轴承动态预紧力测量方法,首先,对主轴支撑轴承进行载荷分析,求出主轴轴承所受载荷,其次,建立机床主轴轴承五自由度非线性有限元模型,建立主轴轴承的动刚度与转速和主轴轴承预紧力之间的拟合关系。再次,建立机床主轴五自由度有限元模型,建立主轴轴承动刚度与主轴动刚度之间的关系;接着,计算不同轴承预紧力和转速下的主轴动刚度,建立主轴动刚度与轴承预紧力和转速之间的拟合关系数据库,最后,通过主轴动刚度测量实验测得主轴前端动刚度,将得到的主轴动刚度在上述主轴动刚度与轴承预紧力和转速之间的拟合关系数据库中查询得到机床主轴轴承的动态预紧力。

    一种机床主轴轴承动态预紧力测量方法

    公开(公告)号:CN102564763B

    公开(公告)日:2014-09-03

    申请号:CN201110454750.2

    申请日:2011-12-22

    Abstract: 本发明公开了一种机床主轴轴承动态预紧力测量方法,首先,对主轴支撑轴承进行载荷分析,求出主轴轴承所受载荷,其次,建立机床主轴轴承五自由度非线性有限元模型,建立主轴轴承的动刚度与转速和主轴轴承预紧力之间的拟合关系。再次,建立机床主轴五自由度有限元模型,建立主轴轴承动刚度与主轴动刚度之间的关系;接着,计算不同轴承预紧力和转速下的主轴动刚度,建立主轴动刚度与轴承预紧力和转速之间的拟合关系数据库,最后,通过主轴动刚度测量实验测得主轴前端动刚度,将得到的主轴动刚度在上述主轴动刚度与轴承预紧力和转速之间的拟合关系数据库中查询得到机床主轴轴承的动态预紧力。

    一种应用于电主轴稳态温度场的热网络建模方法

    公开(公告)号:CN102867088B

    公开(公告)日:2015-04-29

    申请号:CN201210337062.2

    申请日:2012-09-12

    CPC classification number: Y02T10/82

    Abstract: 本发明公开了一种应用于电主轴稳态温度场的热网络建模方法,包括以下步骤:(1)建立电主轴轴对称二维模型,(2)建立轴系的等效热网络;(3)计算轴承和电机的整体发热量,并将热量分配给发热节点;(4)根据不同散热条件下的传热学经验公式,计算边界节点与流体进行换热的对流换热系数;(5)将各节点之间的传热等效为理想几何体传热,求出各部分传导热阻和边界对流热阻,建立传热物理模型;(6)建立数学模型,选定求解算法。本发明将热网络法应用于具有轴承和电机两大热源以及复杂对流换热边界的高速主轴系统,降低了求解主轴复杂装配体各零件特征温度的难度,与求解传热微分方程相比,是一种快速准确的稳态温度场计算方法。

    一种主轴轴承最优配合参数设计方法

    公开(公告)号:CN104112043A

    公开(公告)日:2014-10-22

    申请号:CN201410315488.7

    申请日:2014-07-03

    Abstract: 本发明公开了一种主轴轴承最优配合参数设计方法,包括以下步骤:建立轴承最优配合量迭代计算流程;考虑主轴与轴承内圈离心力膨胀影响,计算主轴-轴承配合量迭代计算初值;考虑冷却系统对流传热、主轴内装电机损耗,计算轴系热边界条件;根据热边界条件,计算主轴-轴承系统稳态温度场;提取稳态温度场中主轴、轴承内外圈的温度值,计算主轴、轴承内外圈的径向变形量;将轴承内圈与主轴轴颈的径向变形量之差、轴承外圈与主轴轴颈的径向变形量之差作为该次迭代计算得到的轴承最优配合量,并作为下一次迭代计算的初值;考虑主轴转子、轴承内外圈的径向变形量对轴承发热量的影响,重新进行迭代计算。

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