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通过对某铣削用电主轴的支承特点进行分析,建立了其轴承一主轴系统的参数化有限元模型,应用有限元分析软件ANSYS的优化设计功能,以提高电主轴的刚度为目标,取前后轴承的支撑跨距为设计参数,第一阶自振频率为校核条件,对该型电主轴进行了优化设计。结果表明,优化结果虽然使主轴的一阶自振频率略有降低,但却使主轴的刚度有了较大幅度的提高。 相似文献
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根据几何参数和简化原则建立电主轴实体模型。采用滚动轴承拟静力学模型准确计算轴承刚度,建立主轴-轴承系统有限元模型,设计模态测试实验较好地验证了仿真结果。基于主轴有限元模型,以主轴转子外圆直径、内孔直径、悬伸量、支承跨距以及轴承配置形式为设计变量;以主轴转子一阶固有频率最大和质量最轻为优化目标;以主轴转子前端静变形、最大应力、主轴各段尺寸均在限定范围内为约束条件,对电主轴转子进行优化设计。将提出的优化方法应用于某磨齿机电主轴,优化后主轴一阶固有频率提高33%,质量减轻21%,实现了电主轴高刚性和轻质量优化目标,为电主轴数字化设计提供技术支持。 相似文献
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针对电主轴单元定子表面的散热问题,研究了冷却管道的截面形状尺寸及管道的疏密程度对传热的影响。提出了确定冷却管道的最优截面形状尺寸及壁体厚度的优化设计方法,运用Matlab软件进行了优化计算,并用有限元软件Nastran对优化结果进行了仿真分析,得到了较为理想的温度分布,为实践中定子表面冷却管道的设计提供了理论依据。运用薄壁圆筒模型的相关理论,从管壁因承受冷却液内压力而产生的应力应变方面着手,通过定量分析壁厚的最小范围,优化设计高速主轴单元定子表面冷却管道的截面大小与形状,提高表面对流换热系数,增加换热面积,从而达到增强换热的目的。 相似文献
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基于有限元分析方法的高速电主轴温度场仿真 总被引:1,自引:0,他引:1
高速切削加工是先进制造技术的主要发展方向之一,高速电主轴作为高速加工机床的核心部件,由于其主电动机的散热条件较差,轴承温升比较高,由此引起的热变形会降低机床的加工精度。本文对高速电主轴的温度场进行了研究,建立了电主轴的有限元仿真系统。在对整个温度场的研究中,把内部空间域离散化为有限单元,对每个单元求解,可得出有限个热传导方程,对这些温度场求解得到了所需的温度场分布图。最终实现了对电主轴温度场的预测,并据此提出了改善其热态特性的措施。 相似文献
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介绍了有限元分析软件ANSYS的概率分析功能,通过可靠性设计的相关理论,对机械构件进行可靠度计算。通过一个具体的实例说明了用ANSYS概率分析功能实现机械构件可靠性分析的可行性,从而为其他复杂机械设备的可靠性分析提供了新的方法。 相似文献
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陶瓷轴承电主轴主轴的振动模态分析 总被引:4,自引:1,他引:4
针对实验室高速精密磨床用陶瓷轴承电主轴,在有限元分析软件中建立了三维有限元模型,对主轴部件进行了模态分析,得出了主轴前五阶固有频率和振型,对刚性支承和弹性支承情况下主轴模态进行了对比分析,为下一步进行详细的陶瓷轴承电主轴动力学分析打下基础。 相似文献
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大跨度门式刚架结构的有限元分析 总被引:4,自引:1,他引:3
通过有限元分析软件ANSYS对某生产车间大跨度门式刚架结构的有限元建模方法进行了讨论,并对整个结构做了非线性静力学分析,得到了门式刚架结构在最不利工况下的应力及应变分布图,给出了关键构件强度和刚度的分析结果,并根据分析结果提出了改进方法和建议。 相似文献
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介绍了ANSYS优化设计的方法,并以主轴模态分析的一阶固有频率为目标函数,对CKH1450数控车铣中心主轴的轴承跨距进行了优化设计,从而提高了主轴系统的刚度,为主轴系统的热补偿提供了参考. 相似文献
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基于ANSYS的有限元参数化设计理论 总被引:1,自引:0,他引:1
本文利用有限元分析软件ANSYS,将参数化设计的思想融入有限元结构分析,实现了有限元建模和分析参数化,这种方法极大地减轻了有限元分析的工作量,提高了工作效率.将参数化设计与有限元结构分析相结合,实现结构参数调整,自动生成分析模型并完成有限元结构分析.可极大地优化产品结构,缩减产品设计周期,提高产品质量. 相似文献
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介绍了ANSYS优化设计的方法,并以主轴模态分析的一阶N有频率为目标函数,对CKH1450数控车铣中心主轴的轴承跨距进行了优化设计,从而提高了主轴系统的刚度,为主轴系统的热补偿提供了参考。 相似文献
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宋小军 《机械工程与自动化》2007,(4):56-57
水基陶瓷滑动轴承正常工作的关键是确保工作面间存在一定厚度的水膜。用Pro/E建立水基陶瓷滑动轴承所在轴系结构的实体模型,导入ANSYS后,模拟实际加载情况进行有限元分析,得出并验证了陶瓷轴颈与陶瓷轴套之间的间隙应取在60μm~70μm之间的结论,为该水基陶瓷滑动轴承的研究提供了关键数据,也为今后在该领域的研究提供了参考数据。 相似文献