学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于球轴承刚度计算的电主轴结构分析与优化

作　者: 李娜
导　师: 王彦伟
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 电主轴 角接触球轴承 静刚度 动刚度 结构优化 模态分析
分类号: TH133.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 179次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


电主轴技术是随着高速磨削等现代化制造技术以及高速CNC加工中心的发展和需求而发展起来的,随着电主轴转速和功率的不断提高,高速电主轴的应用越来越广泛。高速电主轴的工作转速常接近于转子系统的一阶临界转速,因此,需要对电主轴的结构,固有频率和临界转速等动态性能进行分析计算。本文利用球轴承分析计算的基本理论与方法,在分析角接触球轴承内部静力学及动力学状态和进行静、动刚度计算的基础上,应用有限元分析软件ANSYS建立电主轴球轴承—转子系统的参数化有限元模型,以提高电主轴静刚度为优化目标,对电主轴结构进行优化分析,使电主轴结构更紧凑,固有频率及临界转速更高,振动特性更好,尤其是其在临界转速内的振动特性。本文具体工作如下:以Hertz弹性接触理论为基础,对球轴承的几何关系,接触应力变形及载荷分布进行介绍。以角接触球轴承为研究对象,分析其在径向、轴向、轴向预紧及联合载荷作用下的受力变形情况,得到其静刚度。并进一步考虑了角接触球轴承高速旋转时产生的离心力、陀螺力矩及其内部运动时产生的摩擦力,对高速时角接触球轴承内部的动力学状态与动刚度进行分析计算。利用角接触球轴承刚度分析的结果,在有限元软件ANSYS中建立电主轴球轴承—转子系统的参数化有限元模型,并以提高电主轴静刚度为优化目标,对电主轴支承跨距和电机安装位置进行优化分析计算,使电主轴的静刚度提高了7.81%,并对优化前后的电主轴系统进行模态分析,发现其频率增大,其中一阶固有频率增大了1.93%。最后对电主轴进行三维模态分析,更直观的展现电主轴的前五阶振型。

全文目录


相似论文

  1. 常温低温组合密封结构的有限元分析与优化设计,TH136
  2. 基于非点源污染控制的土地利用优化途径研究,X24
  3. 拖拉机驾驶室的有限元分析及优化设计,S219.02
  4. 化工建设公司人力资源管理研究,F426.7
  5. 城乡统筹背景下重庆市农业产业结构优化研究,F327
  6. 某舰炮转弹机非线性结构动力学分析及优化设计,TJ391
  7. 齿轮式脉动无级变速器改进与结构优化设计,TH132.46
  8. 摩托车车架设计及力学分析,U483
  9. 轿车白车身结构模态特性研究,U463.82
  10. 基于系统论的县域旅游地空间结构及优化研究,F592.7
  11. 立体仓库高速堆垛机的动力学分析,TH246
  12. 白车身结构模态分析及模态参数的优化设计,U463.82
  13. 我国资本市场发展对产业结构优化作用的实证研究,F121.3;F224
  14. 基于ANSYS的曲轴强度有限元分析,TK423
  15. 聊城市地方财政支出结构优化研究,F812.45
  16. 河北崇礼滑雪旅游产业结构优化对策研究,G863.1
  17. 汽车橡胶悬置静态特性计算方法的研究,U463.33
  18. 基于ANSYS对工装动刚度的有限元分析,TP391.7
  19. 滚柱直线导轨副的力学性能分析,TG502.3
  20. 高速电主轴热态性能分析与优化,TH133.2

中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械零件及传动装置 > 转动机件 > 轴承
© 2012 www.xueweilunwen.com