机床电主轴有限元建模与优化设计

作     者：蔡俊琼 曹宏瑞 CAI Jun-qiong;CAO Hong-rui

作者机构：西安交通大学机械工程学院陕西省机械产品质量保障与诊断重点实验室陕西西安710049 

基　　金：高档数控机床与基础制造装备科技重大专项子课题(2014ZX04001-191-01) 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2018年第5期

页      码：16-18,21页

摘      要：根据几何参数和简化原则建立电主轴实体模型。采用滚动轴承拟静力学模型准确计算轴承刚度,建立主轴-轴承系统有限元模型,设计模态测试实验较好地验证了仿真结果。基于主轴有限元模型,以主轴转子外圆直径、内孔直径、悬伸量、支承跨距以及轴承配置形式为设计变量;以主轴转子一阶固有频率最大和质量最轻为优化目标;以主轴转子前端静变形、最大应力、主轴各段尺寸均在限定范围内为约束条件,对电主轴转子进行优化设计。将提出的优化方法应用于某磨齿机电主轴,优化后主轴一阶固有频率提高33%,质量减轻21%,实现了电主轴高刚性和轻质量优化目标,为电主轴数字化设计提供技术支持。

主 题 词：电主轴 有限元建模 高刚性 轻质量 优化设计 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-3997.2018.05.005

馆 藏 号：203288981...