吉林大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (01): 100-0105.

• 论文 • 上一篇    下一篇

高速电主轴热态特性与动力学特性耦合分析模型

杨佐卫1,殷国富1,尚欣1,姜华2,钟开英2   

  1. 1.四川大学 制造科学与工程学院|成都 610065;2.四川普什宁江机床有限公司|四川 都江堰 611830
  • 收稿日期:2009-10-19 出版日期:2011-01-01 发布日期:2011-01-01
  • 通讯作者: 殷国富(1956-),男,教授,博士生导师.研究方向:现代集成制造系统.E-mail:gfyin@scu.edu.cn E-mail:gfyin@scu.edu.cn
  • 作者简介:杨佐卫(1980-),男,博士研究生.研究方向:机床性能优化及误差补偿.E-mail:super_yzw@sina.com.cn
  • 基金资助:

    “十一五”国家重大科技专项项目(2009ZX04001023);四川省科技支撑计划项目(07GG008023)

Coupling analysis model of thermal and dynamic characteristics for high speed motorized spindle

YANG Zuo-wei1,YIN Guo-fu1,SHANG Xin1,JIANG Hua2, ZHONG Kai-ying2   

  1. 1.School of Manufacturing Science and Engineering, Sichuan University,Chengdu 610065, China;2.Sichuan Push Ningjiang Machine Tool Group Co., Ltd, Dujiangyan 611830, China
  • Received:2009-10-19 Online:2011-01-01 Published:2011-01-01

摘要:

针对高速电主轴的耦合分析,考虑到结合面接触热阻和润滑剂黏温变化对其热态特性影响的同时,以轴承拟静力学模型描述了径向刚度函数,建立了一种高速电主轴热态特性与动力学特性耦合分析模型。分析了轴承离心力软化效应和热诱导预紧力硬化效应联合作用下的支撑刚度变化规律及其对主轴系统动力学性能的影响。仿真分析与实验结果验证了本文模型的有效性。

关键词: 机床, 耦合分析模型, 接触热阻, 热诱导预紧力

Abstract:

A coupling analysis model of thermal and dynamic characteristics was built for the highspeed motorized spindle. In the model, the thermal contact resistance of joints and the effect of the lubricant viscosity variation with temperature were considered, the radial stiffness function of the bearing was described by a quasistatic model of bearing. The variation of the supporting stiffness under the combined action of the softening effect of bearing centrifugal force and the hardening effect of thermally induced preload and its effect on the dynamic characteristics of spindle system were analyzed. Simulation and experiment results proved the established model satisfied the need of coupling analysis for the highspeed motorized spindle.

Key words: machine tool, coupling analysis model, thermal contact resistance, thermally induced preload

中图分类号: 

  • TG502.1
[1] 郑玉彬, 杨斌, 王晓峰, 申桂香, 赵宪卓, 秦猛猛. 基于威布尔分布的电主轴加速寿命试验时间设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 767-772.
[2] 申桂香, 曾文彬, 张英芝, 吴茂坤, 郑玉彬. 最小故障率下数控组合机床平均维修时间确定[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1519-1526.
[3] 曲兴田, 赵永兵, 刘海忠, 王昕, 杨旭, 陈行德. 串并混联机床几何误差建模与实验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(1): 137-144.
[4] 张英芝, 刘津彤, 申桂香, 戚晓艳, 龙哲. 基于故障相关性分析的数控机床系统可靠性建模[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(1): 169-173.
[5] 孟书, 申桂香, 张英芝, 龙哲, 曾文彬. 基于时间相关的数控机床系统组件更换时间[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(6): 1946-1952.
[6] 李洪洲, 杨兆军, 许彬彬, 王彦鹍, 贾玉辉, 侯超. 数控机床可靠性评估试验周期设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1520-1527.
[7] 王健健, 冯平法, 张建富, 吴志军, 张国斌, 闫培龙. 卡盘定心精度建模及其保持特性与修复方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(2): 487-493.
[8] 杨兆军, 杨川贵, 陈菲, 郝庆波, 郑志同, 王松. 基于PSO算法和SVR模型的加工中心可靠性模型参数估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(3): 829-836.
[9] 王晓燕,申桂香,张英芝,孙曙光,戚晓艳,荣峰. 基于故障链的复杂系统故障相关系数建模[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(2): 442-447.
[10] 赵帼娟, 张雷, 卢磊, 韩飞飞, 赵继. 四轴抛光平台综合误差建模及分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(6): 1676-1683.
[11] 王继利, 杨兆军, 李国发, 朱晓翠. EM算法的多重威布尔可靠性建模[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(4): 1010-1015.
[12] 杨兆军,王继利,李国发,张新戈. 冲压机床可靠性增长的模糊层次分析预测方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(3): 686-691.
[13] 杨兆军, 杨川贵, 陈菲, 王东亮, 马帅, 刘博. 基于最小二乘算法和SVDUKF算法的电液伺服加载优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(2): 392-397.
[14] 陈传海, 杨兆军, 陈菲, 郝庆波, 许彬彬, 阚英男. 基于Bootstrap-Bayes的加工中心主轴可靠性建模[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(01): 95-100.
[15] 申桂香, 孟书, 张英芝, 戚小艳, 栾兰, 宋琪. 平均秩次法在子系统可靠性建模中的应用[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(01): 101-105.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!