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《主軸軸承預(yù)緊力自調(diào)節(jié)系統(tǒng)研究畢業(yè)論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、主軸軸承預(yù)緊力自調(diào)節(jié)系統(tǒng)研究畢業(yè)論文目錄前言……………………………………（1）第一章概述………………………………（2）1.1技術(shù)背景…………………………(2)1.2課題概述…………………………(2)第二章系統(tǒng)方案選擇………………………（4）2.1現(xiàn)有方案分析……………………（4）2.2具體方案確定……………………（6）第三章主軸發(fā)熱和溫升計算………………（11）3.1三維有限元的基本理論……………（11）3.2有限元分析過程……………………（13）3.3主軸發(fā)熱和溫升計算………………（14）3.4計算結(jié)果分析………………………（31）第四章預(yù)
2、緊力自調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)具體設(shè)計…………（40）4.1滾動軸承預(yù)緊原理…………………（40）4.2預(yù)緊載荷的確定……………………（42）4.3套筒尺寸設(shè)計………………………（49）4.4結(jié)果分析……………………………（72）4.5壓電陶瓷結(jié)構(gòu)預(yù)緊力自調(diào)節(jié)系統(tǒng)……（73）第五章結(jié)論……………………………………（75）致謝…………………………………………（77）參考文獻………………………………………（78）80前言高速化是近年來發(fā)展的重要趨勢，成對有預(yù)緊力的角接觸球軸承由于可以提高支撐的剛性，減小振動，因而在高速切削機床中有廣泛應(yīng)用。但速度高，發(fā)熱也就嚴重
3、。主軸部件作為機床的心臟，集中地反映了機床的高速能力。主軸轉(zhuǎn)速越高，它的發(fā)熱也就越嚴重，可能燒傷軸承，咬死主軸。適當?shù)念A(yù)緊可以提高軸承的支撐精度、旋轉(zhuǎn)精度、壽命、阻尼和降低噪聲。研究表明，隨著預(yù)緊力加大，溫升將越來越大，會大大降低軸承的使用壽命，因此，對軸承的預(yù)緊力應(yīng)有一個最佳值，尤其機床主軸等對旋轉(zhuǎn)精度、噪聲、溫升等有嚴格要求的軸系，不僅在初次安裝時要控制預(yù)緊載荷，而且在使用中也需要調(diào)整。因此，某些軸承公司為使預(yù)緊載荷處于最佳值，采用專用儀器和某些結(jié)構(gòu)對預(yù)緊載荷進行檢測和調(diào)整，實現(xiàn)預(yù)緊載荷控制。為了保證機床能在高低速下均有較高的可靠性，必須
4、在設(shè)計階段對軸部件進行虛擬仿真熱性能分析。本文借助于有限元技術(shù)可對機床的主要部件進行比較精確的分析計算，得到機床高速時發(fā)熱的溫度。采用軸承預(yù)緊力自調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并根據(jù)有限元的分析情況，具體設(shè)計變預(yù)緊力結(jié)構(gòu)。本次設(shè)計主要對軸承及主軸進行載荷分析，采用有限元軟件ANSYS進行分析計算等，設(shè)計主軸預(yù)緊力自調(diào)節(jié)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)及尺寸，并進行調(diào)節(jié)后的有限元熱分析。由于時間及能力有限，如果出現(xiàn)錯誤，請指導老師及各位評身老師給以指正，在此表示感謝。80主軸軸承預(yù)緊力自調(diào)節(jié)系統(tǒng)研究第一章概述1.1技術(shù)背景：現(xiàn)代工業(yè)的進步，完全得力于計算機科技的突飛猛進，因此由20
5、世紀進入21世紀，引導人類科技的再次進步是與計算機結(jié)合的科技。計算機軟件用于產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計、分析、制造，已成為近代提升競爭力的主要方法。國內(nèi)引進的軟件包括CAD、CAE、CAM等。CAE中包括有限元法、有限差分法、邊界元法等。其中有限元法已廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)力學、結(jié)構(gòu)動力學、熱力學、流體力學、電路學、電磁學以及不同領(lǐng)域的耦合等。開發(fā)一件新產(chǎn)品的傳統(tǒng)方法是：產(chǎn)品設(shè)計——樣機制造——性能實驗，這種方法開發(fā)研制周期長，做實體樣機投資大，而且計算量大，所能達到的精度有限。因此，現(xiàn)代設(shè)計開發(fā)一般采用虛擬制造技術(shù)，在計算機上使用CAD、CAE、CAM等軟件
6、，設(shè)計出滿足效果的三維動態(tài)模型，可在完成設(shè)計后，進行各種仿真如：裝配仿真、運動仿真等，進行結(jié)構(gòu)分析、動力學分析、熱效應(yīng)分析等，再進行產(chǎn)品虛擬制造，對模型進行虛擬實驗和樣機評價等，結(jié)果可接反饋修改設(shè)計虛擬模型。這樣可以縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期且大大降低成本。1.2課題概述：80高速化是近年來發(fā)展的重要趨勢，成對有預(yù)緊力的角接觸球軸承由于可以提高支撐的剛性，減小振動，因而在高速切削機床中有廣泛應(yīng)用。但速度高，發(fā)熱也就嚴重。主軸部件作為機床的心臟，集中地反映了機床的高速能力。主軸轉(zhuǎn)速越高，它的發(fā)熱也就越嚴重，可能燒傷軸承，咬死主軸。隨著轉(zhuǎn)速的提高，發(fā)熱的
7、兩個主要原因：(1)作用在軸承滾珠上的離心力和陀螺力矩增加；(2)溫度升高使軸承膨脹，從而增加了預(yù)緊力，使摩擦力矩增加。主軸軸承預(yù)緊是指在安裝時使?jié)L珠與滾道保持一定的初始壓力和彈性變形，以減少工作載荷下軸承的實際變形量。適當?shù)念A(yù)緊可以提高軸承的支撐精度、旋轉(zhuǎn)精度、壽命、阻尼和降低噪聲。研究表明，預(yù)緊對精度、剛度、壽命阻尼和降低噪聲的影響比較明顯，但當預(yù)緊力達到一定時，再進一步加大預(yù)緊，效果就不明顯了，并且隨著預(yù)緊力加大，溫升將越來越大，反而會大大降低軸承的使用壽命，因此，對軸承的預(yù)緊力應(yīng)有一個最佳值，尤其機床主軸等對旋轉(zhuǎn)精度、噪聲、溫升等有嚴
8、格要求的軸系，不僅在初次安裝時要控制預(yù)緊載荷，而且在使用中也需要調(diào)整。因此，某些軸承公司為使預(yù)緊載荷處于最佳值，采用專用儀器和某些結(jié)構(gòu)對預(yù)緊載荷進行檢測和調(diào)整，實現(xiàn)
