磨床主轴热特性分析及热变形补偿策略

针对五轴数控可转位刀片周边工具磨床建立了砂轮-主轴-轴承-主轴箱的主轴部件有限元模型,分析了主轴部件的热源及其发热量的计算公式,通过有限元仿真计算得到磨床主轴的热稳态温度场和热变形量,进行了主轴热特性分析。在不增加温度、位移传感器的基础上提出了有效的主轴热变形补偿策略,实现刀片加工精度达到5μm的精度要求。     

数控机床主轴静刚度试验

主轴静刚度是数控机床的重要性能指标之一,受主轴结构、加工和机床装配等众多因素的影响,且与机床的寿命、加工精度及效率密切相关,对机床主轴进行静刚度试验是获得静刚度值最直接、最有效的方法。     

关于机床主轴部件静刚度的再研究

本文以三支承非卸荷阶梯型机床主轴为例，根据最小柔度法，考虑前支承反力矩和辅助轴承间隙后，进一步讨论了机床主轴部件最大静刚度的简易确定方法。     

数控车床主轴静刚度的计算对比

关于机床主轴静刚度的计算已有许多研究,但要把轴承径向刚度与角刚度包括在内,较全面地计算主轴部件的刚度并作为定量对比的依据,尚必须考虑许多因素。作者参加《机械工业2000年产品振兴目标》子课题《数控车床产品水平评价分析》工作中,曾对比过一些数控车床主轴部件静刚度及其计算方法,现简介于下。 一、定量对比目标 经研究,选用图1所示FAG标准主轴部件的刚度作为对比目标,其理由是:(l)当今数控车床的主轴部件基本上采用这两种结构。FAG公司样本又提供了比较系统的刚度数值;(2)这种标准部件不受传动齿轮或其它结构的限止,可以采用最佳…     

角接触球轴承刚度矩阵的理论推导与计算

根据滚动轴承几何学、运动学基本原理和Hertz弹性体接触理论,同时考虑径向载荷、轴向载荷、球离心力和陀螺力矩的影响,建立了角接触球轴承刚度矩阵的计算模型。计算了某型发动机角接触球轴承在实际工况中的刚度矩阵,为该型发动机轴承-转子系统的动态分析提供了较为准确的边界条件。     

机床主轴静刚度的优化设计

本文研究机床主轴静刚度的各类优化设计问题,导出了主轴静刚度综合优化设计的数学模型,并给出了计算程序和运算实例。     

卧式加工中心主轴静刚度特性的试验研究

介绍了卧式数控加工中心主轴的静刚度特性所开展的试验研究.根据预加载荷测得的静刚度试验数据,应用最小二乘法拟合得到主轴在加载和卸载时的静刚度曲线.研究后发现,主轴卸载刚度大于加载刚度:相同结构尺寸机床,主轴最高转速低的机床主轴静刚度要高于主轴最高转速高的机床;相同最高转速和结构的机床,尺寸大的机床主轴静刚度要高于尺寸小的...     

结构参数对机床主轴静刚度影响规律的分析

为了分析结构参数对机床主轴静刚度影响的规律,以CK6140机床的主轴作为研究对象,在主轴结构参数中选择13个结构参数,使用单一变量法进行静力学分析,计算主轴静刚度,分析出对主轴刚度具有显著影响的结构参数。运用正交实验法分析主轴静刚度的结构参数敏感度,并利用分析结果建立主轴刚度变化经验公式。结果表明:机床主轴静刚度可以通过定向改变主要影响结构参数控制,运用主轴刚度经验公式能很好的预测主轴刚度,提高主轴刚度控制的效率和效果。     

机床主轴多联轴承刚度计算方法的研究

提出了用有限迭代法计算多支承主轴轴承的刚度。通过实际算例，表明该方法是一种有效的计算方法。     

立式加工中心主轴静刚度测试的新方法

介绍了一种立式加工中心主轴静刚度测试的新方法及进行的试验研究。以立式加工中心XH7132为研究对象,采用应变式力传感器作为测力装置,并用最小二乘法对其进行标定,用标定后的应变式力传感器、电阻应变仪、电感测微仪对主轴静刚度进行测试,得出主轴的静刚度值。     

高速角接触球轴承静态刚度的分析与计算

在Hertz接触理论的基础上，结合Newton-Raphone法，针对定位、定压两种不同的预紧方式，分析计算了轴向力和径向力联合载荷作用下高速角接触球轴承的静态刚度。计算数据表明，轴向刚度的精确计算与简化计算结果相差较大，而径向刚度的精确计算与简化计算值相差不大。     

角接触球轴承静态刚度试验

角接触球轴承在径向、轴向以及力矩方向联合载荷作用下,内外圈将产生径向、轴向相对位移及相对倾角。这种弹性相对位移量的大小关系到轴承的使用性能。为了得到角接触球轴承静刚度,提出了角接触球轴承静刚度的测试方法。设计了测量装置,获取施加不同载荷作用下角接触球轴承的静刚度。分析结果表明:随着轴向载荷或径向载荷的增大,轴向变形或径向变形基本上呈现线性增长,轴向刚度和径向刚度呈现非线性增长;随着轴承尺寸的增大,轴承的静态刚度也增大。     

磁悬浮系统结构静刚度与结构动刚度测量实验

在提出结构静刚度与结构动刚度定义的基础上,用加载砝码法和用BK振动仪加载正弦信号的实验方法测量磁悬浮盘片系统结构静刚度与结构动刚度,得到激振频率—位移曲线图、激振频率—动刚度曲线图、外力—位移曲线、外力—动刚度曲线图,从中找出磁悬浮系统结构静刚度与动刚度的规律、特点,并比较不同实验方案的结果,验证了实验的合理性与数据的正确性,为进一步理论研究磁悬浮系统的支承特性提供实验依据。     

Aerostatic Thrust Bearing Combining Silicone Restrictor with Flexible Disk under Circumferential Support for High Static Stiffness

A passively compensated aerostatic thrust bearing of great static stiffness is proposed. It is composed of a silicone restrictor and a flexible metal disk supported circumferentially near the disk edge. The bent disk forms a concave bearing surface to hold the air pressure. The softer silicone capillary in the restrictor expands easily to adjust the air flux and the harder silicone layer at the restrictor bottom helps achieve higher inlet pressure. The Taguchi method showed that for bearing elevations between 8 and 10 μm, the optimal static stiffness can reach 538 N/μm, compared to 15 N/μm of the conventional type. The load capacity also levels up from 390 to 1,400 N at elevation of 8 μm.     

高速主轴角接触球轴承动刚度分析及测试方法

为了准确测试高速电主轴角接触球轴承的动态支承刚度,提出了采用同步激励的方式在线测量主轴动态支承刚度的方法。通过研究残余振动位移和激励响应位移之间的角度关系,推导出了动态支承刚度测试原理,在型号为150SD40Q7的电主轴上进行了动态刚度测试实验,并和仿真结果进行了对比分析。测试结果和仿真结果变化趋势吻合良好,误差较小,验证了该测试方法的有效性,为主轴动态运行刚度的测试提供了一种可靠方法。     

大功率空气静压轴承电主轴

介绍自行研究设计的空气静压轴承高频电主轴设计上的特点：一是空气轴承采用“全支承”结构,显著地提高轴承的承载能力和刚度;二是较国内同类型产品其变频电机的输出功率显著增大,可适应高效磨削的要求。     

汽车车身静刚度的试验研究

汽车静刚度是车身变形的重要结构参数。文章通过试验研究了车身在扭转情况下和在不同部位加载弯曲工况的车身变形,分别计算了车身的扭转和弯曲静刚度,得到了车地板变形分布和车身关键部位的变形规律。     

基于模态理论的白车身静刚度计算方法

以线性系统的模态理论为基础,将简单矩形框架的弹性体模态与静刚度之间的关联性推广到白车身,推导出了具体的数学表达式,再以此为依据,通过有限元分析直接提取各阶弹性体模态参数,从而获取车身静刚度,改变了以往依靠柔度矩阵和大型试验来计算静刚度的方法。研究结果表明,模态理论方法和传统静力学方法所得到的静刚度相差在10%以内,说明白车身的整体静态柔度可以用模态柔度贡献量之和表达,且这种计算方法具有较高精度,能为低阶模态和刚度性能的目标设定提供参考。同时,各阶模态的柔度贡献量的大小可以作为低阶模态识别的重要依据。最后将有限元计算结果与白车身静刚度试验结果作对比,其误差控制在8%以内,其中由模态方法计算的扭转刚度误差低于3%,因此说明此次有限元分析是可靠的。