数控机床电主轴有限元分析及优化设计
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-12页 |
| 第1章 绪论 | 第12-17页 |
| ·本课题的研究背景及研究意义 | 第12-13页 |
| ·国内外研究现状 | 第13-15页 |
| ·高速电主轴概述 | 第13页 |
| ·国内外高速电主轴的发展状况 | 第13-14页 |
| ·电主轴的动静态及热态特性国内外研究 | 第14-15页 |
| ·课题的研究内容 | 第15-17页 |
| 第2章 高速电主轴结构设计 | 第17-32页 |
| ·电主轴总体结构设计 | 第17-22页 |
| ·主轴电机 | 第17-19页 |
| ·阶梯过盈套 | 第19页 |
| ·主轴轴承 | 第19-20页 |
| ·主轴轴承油—气润滑系统 | 第20-21页 |
| ·冷却系统 | 第21-22页 |
| ·高速电主轴组件设计与校核 | 第22-25页 |
| ·高速机床的组件应具备的特性 | 第22页 |
| ·确定电主轴组件参数 | 第22-24页 |
| ·典型受力条件下的主轴受力计算 | 第24-25页 |
| ·用机械设计手册设计电主轴 | 第25-31页 |
| ·最小直径的计算 | 第25-27页 |
| ·轴的结构设计 | 第27-28页 |
| ·轴内力计算 | 第28-29页 |
| ·弯曲应力校核 | 第29页 |
| ·安全系数校核 | 第29页 |
| ·扭转刚度与弯曲刚度校核 | 第29-30页 |
| ·计算临界转速 | 第30-31页 |
| ·主要计算结果 | 第31页 |
| ·本章小结 | 第31-32页 |
| 第3章 高速电主轴静态特性的有限元分析 | 第32-43页 |
| ·电主轴的静态特性分析 | 第32页 |
| ·轴承的受力分析 | 第32-35页 |
| ·轴承的刚度计算 | 第35-36页 |
| ·ANSYS 在结构分析中的应用 | 第36-37页 |
| ·ANSYS 静力分析 | 第36-37页 |
| ·ANSYS 线性分析步骤 | 第37页 |
| ·电主轴静态特性有限元模型 | 第37-41页 |
| ·静态模型的构建 | 第37-38页 |
| ·电主轴有限元模型的建立 | 第38页 |
| ·单元类型的确定及网格划分 | 第38-40页 |
| ·定义材料属性 | 第40页 |
| ·网格划分 | 第40页 |
| ·主轴边界条件的设定 | 第40-41页 |
| ·主轴静刚度求解 | 第41-42页 |
| ·本章小结 | 第42-43页 |
| 第4章 高速电主轴动态特性有限元分析 | 第43-51页 |
| ·电主轴的模态特性分析 | 第43-47页 |
| ·固有频率转化为临界转速 | 第47-48页 |
| ·电主轴有限元谐响应分析 | 第48-50页 |
| ·本章小结 | 第50-51页 |
| 第5章 高速电主轴结构优化设计 | 第51-57页 |
| ·ANSYS 优化设计的概念 | 第51页 |
| ·优化准则 | 第51-52页 |
| ·优化方法 | 第52页 |
| ·高速电主轴的有限元优化 | 第52-55页 |
| ·参数化有限元模型的建立 | 第52-53页 |
| ·确定目标函数与变量 | 第53页 |
| ·优化前后电主轴静刚度值对比 | 第53-55页 |
| ·优化前后高速电主轴一阶固有频率对比 | 第55-56页 |
| ·本章小结 | 第56-57页 |
| 第6章 高速电主轴热特性有限元分析 | 第57-67页 |
| ·高速电主轴热载荷的计算 | 第57-59页 |
| ·主轴轴承摩擦热计算 | 第57-58页 |
| ·电机运转发热的计算 | 第58-59页 |
| ·电主轴传热系数及计算 | 第59-62页 |
| ·电机定子与转子之间的换热 | 第59页 |
| ·电机定子与冷却油之间的对流换热 | 第59-60页 |
| ·轴承与油—气润滑系统的对流换热 | 第60-61页 |
| ·高速电主轴与周围空气的传热 | 第61页 |
| ·主要计算结果 | 第61-62页 |
| ·电主轴有限元分析模型 | 第62-65页 |
| ·电主轴热态特性几何模型 | 第62-63页 |
| ·电主轴的稳态热分析 | 第63-64页 |
| ·ANSYS 热一结构藕合分析 | 第64-65页 |
| ·改善电主轴热态特性的措施 | 第65-66页 |
| ·本章小结 | 第66-67页 |
| 结论 | 第67-68页 |
| 参考文献 | 第68-71页 |
| 致谢 | 第71-72页 |
| 作者简介 | 第72页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第72-73页 |
