机床主轴-轴承系统热-力耦合模型及其动态性能研究

为了研究机床主轴系统在高速运转情况下的动态性能变化,建立了一种主轴-轴承系统的热-力耦合模型,该模型包括了主轴转子和轴承模型.采用有限元法得到主轴转子模型,该模型考虑了主轴的离心效应、陀螺力矩和轴承刚度软化效应.通过对Jones非线性轴承模型进行改进获得了轴承模型,它考虑了主轴与轴承的初始装配过盈量、离心力、温升等因素导致的轴承内圈径向变形及预紧力的变化.理论仿真结果表明:轴承内圈离心膨胀以及内外圈热膨胀会导致轴承刚度增大,而对于背靠背的轴承配置形式,热诱导预紧力会导致轴承刚度减小.此外,主轴离心效应比轴承的刚度软化对主轴-轴承系统动态特性的影响更明显.

TGK46100高精度数控坐标镗床动态性能分析与试验验证

介绍TGK46100高精度数控坐标镗床结构的动态性能分析方法。采用有限元分析软件ANSYS建立TGK46100的有限元模型,并进行整机模态分析。应用LMS模态测试系统对整机进行了模态测试,对试验模态与仿真模态进行相关性分析并修正仿真模型。研究表明:采用上述方法可有效地提高有限元模型预测的准确性,为机床的进一步优化设计提供依据。