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基于ansys workbench 的高速電主軸靜動態(tài)性能分析,基于ansys workbench 的高速電主軸靜動態(tài)性能分析1、問題描述 作為高速加工中心的核心功能部件，高速電主軸的靜動態(tài)性能在很大程度上決定了高速加工中心的加工質(zhì)量和切削能力，也是影響其加工精度的重要因素。因此在設(shè)計(jì)時對其進(jìn)行詳細(xì)的靜動態(tài)性能分析，確定電主軸的靜態(tài)變形、靜剛度、固有頻率及振型，對于進(jìn)一步提高高速加...
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基于ANSYS Workbench 的高速電主軸靜動態(tài)性能分析
1、問題描述
作為高速加工中心的核心功能部件，高速電主軸的靜動態(tài)性能在很大程度上決定了高速加工中心的加工質(zhì)量和切削能力，也是影響其加工精度的重要因素。因此在設(shè)計(jì)時對其進(jìn)行詳細(xì)的靜動態(tài)性能分析，確定電主軸的靜態(tài)變形、靜剛度、固有頻率及振型，對于進(jìn)一步提高高速加工中心的工作性能具有十分重要的意義。這也是后續(xù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及力熱耦合特性分析所必需的前期過程。
2、力學(xué)模型的簡化
由于電主軸是一種階梯軸，具有中空、多支承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主軸承受多種載荷: 主軸前端承受切削力和彎矩，內(nèi)裝電機(jī)轉(zhuǎn)子傳遞給主軸的轉(zhuǎn)矩等。主軸在前后軸承的支承下高速旋轉(zhuǎn)，而且軸承具有非線性彈性形變的特點(diǎn)。因此在建立電主軸有限元模型時，將其作為空間彈性梁處理，并作如下簡化:
( 1) 將角接觸球軸承簡化為彈性支承，忽略其角剛度和軸向剛度，只考慮其徑向剛度;
( 2) 將電機(jī)的轉(zhuǎn)子等效為同密度的軸材料，作為主軸的附加分布質(zhì)量，等效到主軸單元上;
( 3) 忽略軸承負(fù)荷及轉(zhuǎn)速對軸承剛度的影響，視軸承剛度為定值。
