轴承预紧对机床主轴刚度的影响

阐明了用有限元法分析计算机床主轴组件刚度的步骤和方法,并对主轴刚度进行计算,讨论不同预紧条件下,轴承刚度对主轴性能的影响;并探讨轴承预紧后,增大预紧量对主轴刚度的影响。结果表明:支承轴承预紧的增大使主轴弯曲刚度增幅最大为22%,而对固有频率的影响不明显。     

高速机床主轴－轴承系统动态性能研究

为研究主轴－轴承系统的动态性能,以某型号精密卧式加工中心主轴系统为研究对象,通过偏心质量激励法测得主轴支承轴承刚度,采用Timoshenko梁单元对主轴进行有限元建模,系统地分析了主轴离心效应、轴承预紧力对于主轴动态性能的影响,并进行了实验验证。结果表明：提高预紧力可有效增加主轴轴承刚度,提高主轴动态性能。同时证明采用有限元法计算主轴轴承的刚度是一种行之有效的方法。     

主轴轴承预紧力在数控维修中的解决方法研究

介绍了计算轴承预紧力需要考虑的因素,研究了轴承预紧力的计算方法及数控机床主轴轴承预紧的方法,详细阐述了以预紧力为依据的机床主轴预紧的方法。该方法用在机床主轴的安装及维修中,可以成功恢复高转速、高精度机床主轴的精度。     

机床主轴系统静刚度分析及实验研究

为研究机床主轴系统静刚度特性,建立一种高性能加工中心主轴-轴承系统模型,该模型包括主轴转子和轴承。采用有限元法建立主轴轴系零件模型,并与轴承拟静力学模型集成得到主轴系统有限元模型,通过计算得到主轴系统3个方向的静刚度。对该机床主轴系统进行静刚度测试实验,以验证理论计算结果的正确性。研究表明:理论计算结果和实验结果具有较好一致性,因此可以有效地证明该有限元模型的准确性;此外,由于主轴系统内部存在阻尼效应及摩擦作用,卸载时静刚度大于加载时静刚度;同时其轴向静刚度存在一定非线性。     

主轴轴承预紧力的在线测量与控制及其对主轴系统特性的影响(上)

文中讨论了主轴轴承预紧力变化机理及预紧力的定量计算,分析了预紧力对主轴热特性和动力学特性的影响并做了试验验证,在介绍国外预紧力控制和补偿的方法的基础上,重点介绍了作者研制的“测力轴承”和“预紧力控制环”,前者用于预紧力的在线监测,后者用于预紧力的调整,后者由于具有较大的阻尼值,能大大地提高主轴系统的动态刚度和抗振能力,减少主轴系统的热变形,从而提高了主轴系统精度,可有效地实现预紧力的最佳适应控制。本文分两期刊完。     

用故障诊断方法判断机床主轴轴承的工作状态

论文阐述了利用轴承振动信号可判断机床主轴轴承的工作状态，通过频谱分析可对轴承进行故障诊断及预紧力确定；应用B＆K2148采集振动信号，MATLAB进行数据处理，对CKS6116型机床主轴前轴承进行了故障诊断与预紧力分析并取得了满意的效果。     

多支承静压轴承主轴系统刚度的计算与试验

一、前言机床主轴系统是机床的重要部件,其系统刚度的好坏将直接影响机床的技术性能。如何进一步提高机床主轴系统刚度,当前已经成为许多工厂的设计人员所关心的问题。提高机床主轴系统刚度途径很多,如众所周知的:加大机床主轴直径,提高轴承油膜刚度,缩短主轴悬伸量,合理选择支承跨距等等都是行之有效的方法。但是,除了上述方法外,特别是在结构受限制时,有没有其它方法,可以提高主轴系统刚度?比如说     

腔内孔式回油液体静压轴承

一、前言实践证明,液体静压轴承能适应高精度、高效率和重型的机床主轴系统的性能要求,因此,液体静压轴承在这三种类型机床上得到了广泛的应用。而过去广泛采用的定压式静压轴承中,可变节流形式的静压轴承,其油膜刚度较高,但结构比较复杂,在中小型机床上应用受到一定的限制。能否设法在固定节流形式的基础上,经济合理地提高油膜刚度,这就是我们设计和试验新的型式静压轴承的指导思想。同时,我们在新结构的设计中,还考虑了主轴挠度在轴承油膜范围内对油膜刚度的影响,而将主轴挠度的不利因素转化为对提高油膜刚度的有利因素。新的结构型式——腔内孔式回油液体静压轴     

二支承为滑动支承的主轴轴承跨距合理选择方法的探讨

机床主轴系统是各类机床中的重要部件,其工作性能的好坏将直接影响到被加工零件的质量,在机床主轴轴承设计已固定的情况下,主执轴承间的跨距应该取多大?它与主轴直径的关系如何?与主轴轴承的刚度关系如何?与主轴悬伸量受力点的关系如何?这是广大设计者所关心的问题,若选择得不妥当,不但影响主轴系统刚度,还将增大机床体积,增加机床重量;例如有些机床L/D取3～6(L为支承间跨距,D为主轴直径)作为设计依据,这种依据范围较宽,难以确切的选择。在过去由于使用的滑动轴承     

基于主轴轴承运行刚度的高速主轴动力学建模

高速主轴是高速加工关键功能部件之一,其动力学性能对机床加工质量有着重要的影响。基于赫兹接触理论计算了主轴轴承动态运行刚度并构建了主轴轴承的刚度矩阵;基于Timoshenko梁理论获得高速旋转梁单元运动方程;基于主轴轴承单元、梁单元与盘单元构建了某高速主轴系统有限元模型,并进行了静动态实验测试。结果表明:所建立的动力学模型是准确的,为主轴系统结构优化提供了理论指导。     

轴类阶梯孔用定心心轴的设计

介绍了轴类阶梯孔的定心心轴的设计及使用,并根据实际加工中存在的问题,提出了相应的解决办法,对生产实践中加工类似零件有一定的参考价值。     

接轴半联轴节的失效分析

利用化学分析，力学性能分析及金相分析等手段，对初轧机接轴半联轴节失效原因进行了分析。结果表明，由于联轴节硅含量太低、力学性能不好、机加工不当，导致联轴节早期疲劳断裂。     

基于MATLAB数控机床电主轴陶瓷球轴承的优化

文章对数控机床电主轴的支承进行分析，对球轴承的主要参数额定动载荷和预负荷的影响因素进行了优化设计，并通过MATLAB软件优化编程。说明该软件对于高速电主轴优化设计的优越性。     

机械主轴热特性分析

以机械主轴为研究对象,运用HyperMesh、Abaqus等有限元分析软件,研究了机械主轴的热特性。通过确定热分析的边界条件、计算皮带轮以及轴承的发热量,建立了机械主轴热力学有限元模型,并通过计算得到了其稳态热、温升变化以及温度场分布情况。结果表明:仿真计算得到的温度场与实验测得的温度分布数据基本吻合,因而采用有限元方法可以较准确预测机械主轴温度变化,皮带轮处的发热在机械主轴中是不能忽略的。而热变形分析显示机械主轴的变形较小,证明该机械主轴结构设计合理。     

游乐设施主轴的原位检测方法

研究了从端面入射超声波对轴类工件关键应力区域的原位检测方法。主要采用小角度纵波和横波对工件进行检测。用ABAQUS软件模拟了实际检测时值得注意的波型转换问题,同时用工件大端角代替裂纹的端角来模拟开口类缺陷与超声波作用后的波场。利用简单实用的缺陷定位程序可实现对检测缺陷的辅助定位。     

3- and 4-Contact Point Spindle Bearings - a new Approach for High Speed Spindle Systems

One important demand on spindle systems in modem machine tools is to realise higher rotational speeds in order to increase the machining efficiency. In conventional spindle bearings the contact angles on inner and outer ring deviate extremely from one another with rising rotational speeds due to centrifugal forces. Axial shift of trie inner ring (elastic mounted bearing) and increasing normal forces in the contact zones on the outer ring are typical consequences leading to high internal bearing loads and a reduced life span. Based on these problems bearings with a new inner geometry are studied. Instead of two contact zones these bearings have three or four contact zones to ensure constant contact angles and reduced normal forces on the outer ring. In this paper analytic operation studies and first experimental tests are presented.     

电主轴温升测量方法的研究

在分析现行电主轴温升测量方法的基础上,提出一种基于接触式温度测量和非接触式温度测量相结合的电主轴的温度数据测量方法.该测量方法是通过由热敏电阻和红外温度测量仪组成的测量系统实现对电主轴单元温度场的测量,再将温度数据输入到MATLAB仿真软件中模拟电主轴内部及外部的温升数据,求证它们之间的关系.