| 基于热网络法的电主轴热结构耦合计算 |
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| 引用本文： | 高震,齐向阳,常雷,丁超.基于热网络法的电主轴热结构耦合计算[J].现代制造工程,2021(6):75-82. |
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| 作者姓名： | 高震 齐向阳 常雷 丁超 |
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| 作者单位： | 天津工业大学机械工程学院,天津300387 |
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| 摘 要： | 为了更准确地对电主轴系统进行温度场的预测,建立了综合考虑接触热阻、轴承热变形和气隙变化等因素影响的热网络模型和热结构耦合热网络瞬态温度平衡方程(简称热平衡方程)。首先计算了接触热阻、轴承热变形、电机的定子与转子由于热变形导致的气隙变化以及电机与轴承的生热;然后选择电主轴主要部件作为温度节点,建立了电主轴系统的热网络模型及热平衡方程;最终通过MATLAB软件编程进行热平衡方程的求解,得到电主轴各主要部件的瞬态温度变化情况,通过不断更新接触热阻、轴承生热和电机生热等热特性参数,对电主轴进行温度和结构变形的耦合计算。计算结果表明:在达到平衡状态前,电主轴运转的时间越长,轴承的温度越高,轴承生热功率越低;电机温度随对流换热系数增高而降低;考虑热特性参数变化的热计算所得到的结果更加准确。通过与相同条件下的热结构耦合仿真结果进行对比表明,该热网络瞬态温度模型(热网络模型)可以正确预测温度场分布。
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| 关 键 词： | 电主轴 热网络法 热结构耦合 接触热阻 |
Thermal structure coupling calculation of motorized spindle based on thermal network method |
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| GAO Zhen,QI Xiangyang,CHANG Lei,DING Chao.Thermal structure coupling calculation of motorized spindle based on thermal network method[J].Modern Manufacturing Engineering,2021(6):75-82. |
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| Authors: | GAO Zhen QI Xiangyang CHANG Lei DING Chao |
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