基于热接触分析的电主轴热态特性研究
| 摘要 | 第1-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 目录 | 第5-8页 |
| CONTENTS | 第8-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-17页 |
| ·高速加工概述 | 第11页 |
| ·高速电主轴 | 第11-16页 |
| ·高速电主轴的基本原理 | 第11-13页 |
| ·高速电主轴的热态特性的研究现状 | 第13-14页 |
| ·国内外电主轴的发展状况 | 第14-16页 |
| ·本课题的来源与主要研究内容 | 第16-17页 |
| ·课题来源 | 第16页 |
| ·课题研究的主要目标和内容 | 第16-17页 |
| 第二章 电主轴的典型结构分析 | 第17-28页 |
| ·电主轴的典型结构 | 第17-20页 |
| ·电机转子与主轴过盈联结的结构分析与计算 | 第20-23页 |
| ·电机转子与主轴过盈联结的原理 | 第20-21页 |
| ·电机转子与主轴配合过盈量的理论计算 | 第21-23页 |
| ·主轴轴承内外圈接触配合过盈量的影响因素 | 第23-25页 |
| ·载荷的影响 | 第23-24页 |
| ·轴承内外圈温差的影响 | 第24页 |
| ·表面粗糙度的影响 | 第24页 |
| ·轴承内外圈过盈量的确定 | 第24-25页 |
| ·电主轴的冷却润滑系统简介 | 第25-26页 |
| ·电机定子油-水热交换冷却系统 | 第25页 |
| ·电主轴轴承的油-气润滑系统 | 第25-26页 |
| ·电主轴的散热特点 | 第26-27页 |
| ·小结 | 第27-28页 |
| 第三章 电主轴热接触耦合分析的理论基础 | 第28-43页 |
| ·有限元方法概述 | 第28-29页 |
| ·平面弹塑性力学的基本理论 | 第29-32页 |
| ·应变-位移方程的矩阵表示 | 第29页 |
| ·应力-应变方程 | 第29-30页 |
| ·矩阵单元 | 第30-32页 |
| ·有限元分析的传热理论 | 第32-42页 |
| ·热传导微分方程 | 第32-33页 |
| ·温度场的边界条件 | 第33页 |
| ·热流量的计算 | 第33-34页 |
| ·传热矩阵的推导 | 第34-36页 |
| ·传热与接触耦合的基本原理 | 第36-40页 |
| ·热应力与热变形分析理论 | 第40-42页 |
| ·热接触耦合分析的矩阵方程表示 | 第42页 |
| ·小结 | 第42-43页 |
| 第四章 电主轴热载荷与热边界条件的计算 | 第43-54页 |
| ·内装电机的发热计算 | 第43-45页 |
| ·机械损耗 | 第43-44页 |
| ·电损耗 | 第44页 |
| ·磁损耗 | 第44-45页 |
| ·电机生热率的计算 | 第45页 |
| ·滚动轴承发热的计算 | 第45-48页 |
| ·润滑油粘性所产生的摩擦力矩 | 第46页 |
| ·载荷引起的摩擦力矩 | 第46-47页 |
| ·自旋摩擦力 | 第47页 |
| ·保持架与挡边的摩擦力矩 | 第47-48页 |
| ·轴承的生热率 | 第48页 |
| ·电主轴传热系数的计算 | 第48-53页 |
| ·轴承的传热 | 第48-51页 |
| ·转子与主轴传热接触热阻的计算 | 第51页 |
| ·冷却油的对流换热 | 第51-53页 |
| ·电机转子端部与周围空气的传热 | 第53页 |
| ·电主轴静止表面与周围空气的传热 | 第53页 |
| ·小结 | 第53-54页 |
| 第五章 电主轴热态特性的计算与分析 | 第54-87页 |
| ·电主轴的热接触耦合分析的步骤: | 第54-55页 |
| ·热接触耦合分析单元的简介 | 第55页 |
| ·电主轴油脂润滑温度场有限元分析 | 第55-67页 |
| ·有限元分析几何模型 | 第55-56页 |
| ·单元类型的选择与网格划分 | 第56-57页 |
| ·电主轴油脂润滑时的温度场分析求解 | 第57-62页 |
| ·电主轴温升测试实验 | 第62-67页 |
| ·改善电主轴热态特性的措施 | 第67-76页 |
| ·电主轴油-气润滑温度场分析 | 第68-71页 |
| ·电主轴轴承外圈采用油-水冷却的温度场分析 | 第71-76页 |
| ·电主轴的热应力、热变形分析求解 | 第76-86页 |
| ·油脂润滑时电主轴的热变形、热应力求解 | 第76-81页 |
| ·油-气润滑时电主轴的热变形、热应力求解 | 第81-85页 |
| ·热变形的补偿 | 第85-86页 |
| ·小结 | 第86-87页 |
| 总结 | 第87-89页 |
| 参考文献 | 第89-93页 |
| 攻读学位期间发表的论文 | 第93-94页 |
| 独创性声明 | 第94-95页 |
| 致谢 | 第95页 |