| 摘要 | 第1-9页 |
| Abstract | 第9-10页 |
| 插图索引 | 第10-12页 |
| 第1章 绪论 | 第12-19页 |
| ·课题的研究背景及意义 | 第12-13页 |
| ·电主轴对铣车复合加工中心加工精度的影响 | 第13-14页 |
| ·电主轴机械精度对铣车复合加工中心精度的影响 | 第14页 |
| ·电主轴系统的热态特性对铣车复合加工中心精度的影响 | 第14页 |
| ·国内外相关研究方法及研究成果 | 第14-18页 |
| ·轴承热分析的发展状况 | 第14-16页 |
| ·电主轴单元的热特性 | 第16-18页 |
| ·本课题的来源与主要研究内容 | 第18-19页 |
| ·课题来源 | 第18页 |
| ·主要研究内容 | 第18-19页 |
| 第2章 铣车复合电主轴单元概述 | 第19-27页 |
| ·铣车复合电主轴基本结构 | 第19-22页 |
| ·主轴电机 | 第20页 |
| ·主轴轴承 | 第20-21页 |
| ·轴壳和转轴 | 第21页 |
| ·电机与主轴的联结 | 第21-22页 |
| ·铣车复合主轴单元的冷却润滑系统 | 第22-23页 |
| ·轴承的油—气润滑系统 | 第22-23页 |
| ·电机定子油—水热交换冷却系统 | 第23页 |
| ·铣车复合电主轴的热态特性 | 第23-27页 |
| ·电主轴的热源 | 第23-24页 |
| ·主轴的热变形机理 | 第24-25页 |
| ·电主轴的散热分析 | 第25-27页 |
| 第3章 铣车复合电主轴热源的发热计算 | 第27-42页 |
| ·电机定、转子的发热量计算 | 第27-30页 |
| ·机械损耗 | 第28-29页 |
| ·电损耗 | 第29页 |
| ·磁损耗 | 第29-30页 |
| ·滚动轴承的运动分析 | 第30-35页 |
| ·坐标系的选取 | 第30-31页 |
| ·钢球的公转、自转和自旋 | 第31-34页 |
| ·钢球的陀螺运动 | 第34-35页 |
| ·套圈滚道控制的假定 | 第35页 |
| ·滚动轴承的发热量计算 | 第35-38页 |
| ·载荷引起的摩擦力矩 | 第36页 |
| ·润滑油性质相关的摩擦力矩 | 第36-37页 |
| ·轴承发热量计算 | 第37-38页 |
| ·切削过程中刀具和工件的发热 | 第38-39页 |
| ·影响轴承发热量的因素分析 | 第39-42页 |
| ·预紧力大小对轴承发热量的影响 | 第39-40页 |
| ·初始接触角对轴承发热量的影响 | 第40页 |
| ·影响轴承摩擦发热的其他因素 | 第40-42页 |
| 第4章 铣车复合电主轴传热机理分析 | 第42-49页 |
| ·轴承的传热 | 第42-45页 |
| ·轴承与冷却润滑气体的强迫对流换热 | 第43-44页 |
| ·滚动体与轴承内外圈滚道之间的热传导 | 第44页 |
| ·轴承外圈与主轴壳体之间的热传导 | 第44-45页 |
| ·电主轴与冷却流体之间的热交换 | 第45-47页 |
| ·电机定、转子间冷却气体的对流换热 | 第46页 |
| ·电机定子与冷却油之间的换热 | 第46-47页 |
| ·电机定、转子之间的辐射换热 | 第47页 |
| ·电主轴转子端部与周围空气的传热 | 第47页 |
| ·电主轴与周围空气的换热 | 第47-49页 |
| 第5章 电主轴单元热特性的有限元分析 | 第49-66页 |
| ·有限元方法的传热学理论 | 第49-52页 |
| ·热传导微分方程 | 第49-51页 |
| ·温度场的边界条件 | 第51-52页 |
| ·ANSYS 热分析的基本步骤 | 第52-53页 |
| ·构建有限元分析模型 | 第52页 |
| ·施加载荷 | 第52-53页 |
| ·求解 | 第53页 |
| ·后处理 | 第53页 |
| ·主轴单元热载荷的计算 | 第53-54页 |
| ·主轴电机生热率计算 | 第53-54页 |
| ·主轴轴承生热率计算 | 第54页 |
| ·主轴单元边界条件的计算 | 第54-58页 |
| ·润滑气体的对流换热系数 | 第54-55页 |
| ·定、转子间气隙的对流换热系数 | 第55页 |
| ·主轴单元与周围空气的换热 | 第55-57页 |
| ·电主轴前后密封环的对流换热系数 | 第57页 |
| ·电主轴与油水冷却液之间的换热 | 第57-58页 |
| ·电主轴单元温度场的有限元分析 | 第58-61页 |
| ·几何模型的构建 | 第58-59页 |
| ·网格划分与分析计算 | 第59-61页 |
| ·电主轴热变形的有限元分析 | 第61-64页 |
| ·抑制电主轴温升、改善温度场分布的措施 | 第64-65页 |
| ·热变形分析的实验对比 | 第65-66页 |
| 结论与展望 | 第66-68页 |
| 参考文献 | 第68-72页 |
| 致谢 | 第72-73页 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第73页 |