| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 第1章 绪论 | 第13-21页 |
| 1.1 课题背景和意义 | 第13页 |
| 1.2 数控机床可靠性研究现状 | 第13-16页 |
| 1.2.1 国外数控机床可靠性研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.2 国内数控机床可靠性研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3 数控机床主轴热特性及动力学特性研究现状 | 第16-18页 |
| 1.3.1 国外研究现状 | 第16-17页 |
| 1.3.2 国内研究现状 | 第17-18页 |
| 1.4 本课题研究内容 | 第18-21页 |
| 第2章 主轴系统FMECA | 第21-37页 |
| 2.1 FMECA概述 | 第21-22页 |
| 2.1.1 FMEA的方法类别 | 第21-22页 |
| 2.2 功能及硬件FMEA步骤 | 第22-25页 |
| 2.2.1 系统定义 | 第22-23页 |
| 2.2.2 故障模式分析 | 第23-24页 |
| 2.2.3 故障原因分析 | 第24页 |
| 2.2.4 故障影响及严酷度分析 | 第24-25页 |
| 2.2.5 故障检测方法、设计改进措施及使用补偿措施分析 | 第25页 |
| 2.3 危害性分析(CA) | 第25-27页 |
| 2.3.1 危害性分析的目的 | 第25页 |
| 2.3.2 危害性分析的方法 | 第25-27页 |
| 2.4 主轴系统故障模式、影响及危害性分析(FMECA) | 第27-35页 |
| 2.4.1 系统定义 | 第27-29页 |
| 2.4.2 主轴系统故障模式及原因分析 | 第29-31页 |
| 2.4.3 主轴系统危害性分析 | 第31-35页 |
| 2.5 本章小结 | 第35-37页 |
| 第3章 主轴系统载荷及边界条件的计算 | 第37-47页 |
| 3.1 引言 | 第37页 |
| 3.2 数控车床主轴系统热源及受力分析 | 第37-39页 |
| 3.2.1 数控车床主轴系统热源分析 | 第37页 |
| 3.2.2 数控车床主轴系统受力分析 | 第37-39页 |
| 3.3 滚动轴承发热计算 | 第39-40页 |
| 3.3.1 滚动轴承的摩擦力矩 | 第39-40页 |
| 3.3.2 轴承内部发热量计算 | 第40页 |
| 3.4 主轴系统传热 | 第40-41页 |
| 3.4.1 主轴端部及内孔与周围空气的换热系数 | 第41页 |
| 3.4.2 主轴箱体等静止件表面与周围空气的换热系数 | 第41页 |
| 3.5 主轴系统载荷及边界条件的计算 | 第41-43页 |
| 3.6 主轴系统各部件材料属性 | 第43页 |
| 3.7 有限元建模 | 第43-45页 |
| 3.8 本章小结 | 第45-47页 |
| 第4章 主轴系统热—结构耦合分析 | 第47-69页 |
| 4.1 ANSYS热—结构耦合分析理论基础 | 第47-48页 |
| 4.1.1 ANSYS热分析基本理论 | 第47-48页 |
| 4.1.2 热—结构耦合分析步骤 | 第48页 |
| 4.2 转速对主轴系统各项性能指标的影响 | 第48-59页 |
| 4.2.1 转速对主轴系统温度场的影响 | 第48-49页 |
| 4.2.2 转速对轴承内外圈温度场的影响 | 第49-50页 |
| 4.2.3 转速对主轴系统应力分布的影响 | 第50-51页 |
| 4.2.4 转速对主轴系统应力分布的影响 | 第51-53页 |
| 4.2.5 转速对主轴轴承应力分布的影响 | 第53-55页 |
| 4.2.6 转速对主轴系统变形的影响 | 第55-57页 |
| 4.2.7 转速对主轴轴承变形的影响 | 第57-59页 |
| 4.3 预紧力对主轴系统各项性能指标的影响 | 第59-66页 |
| 4.3.1 预紧力对主轴系统温度场的影响 | 第59-60页 |
| 4.3.2 预紧力对主轴轴承内外圈温度的影响 | 第60-61页 |
| 4.3.3 预紧力对主轴系统应力的影响 | 第61-62页 |
| 4.3.4 预紧力对主轴轴承应力的影响 | 第62-63页 |
| 4.3.5 预紧力对主轴系统变形的影响 | 第63-64页 |
| 4.3.6 预紧力对主轴轴承变形的影响 | 第64-66页 |
| 4.4 本章小结 | 第66-69页 |
| 第5章 主轴轴承动刚度分析 | 第69-79页 |
| 5.1 主轴轴承动刚度的影响因素 | 第69页 |
| 5.2 主轴轴承模态分析 | 第69-71页 |
| 5.2.1 主轴轴承有限元模型的建立 | 第70-71页 |
| 5.2.2 主轴轴承模态分析结果与后处理 | 第71页 |
| 5.3 主轴轴承谐响应分析 | 第71-77页 |
| 5.3.1 主轴轴承激振力的确定 | 第72页 |
| 5.3.2 主轴轴承谐响应分析结果与后处理 | 第72-77页 |
| 5.4 本章小结 | 第77-79页 |
| 第6章 结论与展望 | 第79-81页 |
| 6.1 结论 | 第79-80页 |
| 6.2 展望 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-87页 |
| 致谢 | 第87-88页 |
