接触热阻和热诱导载荷下的电主轴热特性

为了更准确地研究电主轴的热态性能,建立同时考虑接触热阻和热诱导载荷的电主轴流-热-固耦合模型。首先,基于轴承内部载荷计算理论和外滚道控制理论建立热诱导载荷的计算模型;其次,采用蒙特卡罗法建立接触热阻的计算模型;最后,以某型号电主轴为研究对象,采用ANSYS与MATLAB联合仿真方法,分析接触热阻和热诱导载荷与电主轴热态性能的关系,并通过搭建试验平台进行试验验证。研究表明,考虑接触热阻的电主轴整体温度比不考虑接触热阻高,热诱导载荷与轴承的生热量属于相互影响的关系,考虑热诱导载荷和接触热阻情况下的仿真与试验吻合更好。

高速球轴承热稳定性研究

基于球轴承拟静力学模型,考虑润滑油流变特性、热源和结构尺寸随温度的时变特性。利用热网格法建立了高速球轴承瞬态热计算模型,通过求解热平衡方程得到轴承瞬态变化特性,研究了工况参数对轴承生热量、温度和热诱导载荷的影响规律,为高速球轴承润滑参数选取、结构优化、热失效机理和故障分析提供了理论依据。结果表明:内圈转速和轴向载荷的变化均对轴承的热平衡温度和热诱导载荷有显著影响;适当降低润滑油的黏度、增大空气的对流系数有利于减小轴承热诱导载荷;预测结果和文献测试结果吻合较好。