發(fā)布時間：2022-11-10 20:21

　　在我國提出的《中國制造2025》制造強國戰(zhàn)略中,把“高檔數(shù)控機床研究”作為一項重點產業(yè),將大力推動數(shù)控機床朝著高速、精密的方向發(fā)展。然而作為高檔數(shù)控機床核心部件的電主軸單元,卻因其噪聲問題對機床的使用壽命、加工精度以及周圍環(huán)境等產生了嚴重影響。因此本文在國家自然科學基金（51675353）的資助下,對高速電主軸的噪聲進行相關研究,為未來電主軸減噪降噪,實現(xiàn)低噪聲的優(yōu)化設計提供理論依據(jù)。本文通過有限元仿真以及實驗研究的方法,對電主軸的噪聲源以及其在高速運行時的噪聲進行分析,具體工作內容如下:（1）從電主軸的基本結構及工作原理為出發(fā),對噪聲的種類進行初步闡述,并從理論上分析了電主軸噪聲的產生原因和影響因素以及主軸噪聲的主要來源。（2）搭建電主軸噪聲源的實驗平臺,通過對平行布置在主軸上平面不同位置的聲壓傳感器采集的噪聲信號進行數(shù)據(jù)處理和頻譜分析后,尋找出電主軸主要的聲源位置,并對混合噪聲中的頻率成分和噪聲種類加以辨別。（3）搭建電主軸噪聲特性實驗平臺。通過對150MD24Y30型電主軸以及100MD60Y4型電主軸在穩(wěn)定運轉時的噪聲特性進行實驗研究,得出主軸噪聲與其轉速的內在聯(lián)系,并通過對比... 

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題相關背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 高速電主軸技術研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 國外高速電主軸技術研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內高速電主軸技術研究現(xiàn)狀
    1.3 電主軸聲學特性研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.3.1 國外電主軸聲學特性研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內電主軸聲學特性研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內容
第二章 電主軸噪聲源理論分析及實驗研究
    2.1 噪聲的概念
    2.2 電主軸噪聲源理論分析
        2.2.1 電主軸噪聲的分類
        2.2.2 電主軸的基本結構
        2.2.3 電主軸的噪聲來源
    2.3 電主軸噪聲測量的聲學基礎
        2.3.1 噪聲測量的主要參數(shù)
        2.3.2 背景噪聲
        2.3.3 噪聲的疊加與相減
        2.3.4 頻譜分析
        2.3.5 計權方式
    2.4 電主軸噪聲源實驗
        2.4.1 實驗設備
        2.4.2 測試方法
        2.4.3 電主軸噪聲源實驗
        2.4.4 混合噪聲的頻率成分及種類分析
    2.5 本章小結
第三章 電主軸噪聲特性影響因素實驗研究與分析
    3.1 實驗方案系統(tǒng)
        3.1.1 測試系統(tǒng)
        3.1.2 實驗設備
    3.2 電主軸噪聲特性影響因素實驗
        3.2.1 轉速對電主軸噪聲的影響分析
        3.2.2 軸承內徑對電主軸噪聲的影響分析
        3.2.3 起制動對電主軸噪聲的影響分析
    3.3 電主軸減噪降噪措施
    3.4 本章小結
第四章 電主軸電磁噪聲解析計算與仿真分析
    4.1 電主軸磁場解析計算
        4.1.1 氣隙磁導及繞組磁勢
        4.1.2 氣隙磁場
        4.1.3 徑向電磁力
    4.2 有限元法在主軸磁場中的應用
        4.2.1 有限元法計算磁場的基本原理
        4.2.2 電磁場基本理論及磁場有限元計算步驟
    4.3 電主軸電磁噪聲影響因素分析
        4.3.1 轉軸材料對電主軸噪聲的影響
        4.3.2 定轉子槽配合對電主軸噪聲的影響
        4.3.3 氣隙偏心對電主軸噪聲的影響
    4.4 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 總結
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 展望
參考文獻
作者簡介
作者在攻讀碩士學位期間獲得的學術成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一類高速電主軸的動力學建模及振動響應分析[J]. 黃偉迪,甘春標,楊世錫.  浙江大學學報(工學版). 2016(11)
[2]150MD24Z7.5高速電主軸多場耦合模型與動態(tài)性能預測[J]. 張麗秀,閻銘,吳玉厚,陸峰.  振動與沖擊. 2016(01)
[3]高速電主軸起制動噪聲分析和降噪措施[J]. 查斌.  電機技術. 2015(05)
[4]頻率計權網絡的數(shù)字電路實現(xiàn)[J]. 趙丹,李麗,賀慧勇,劉嘉文,廖文平,王燕,商梅雪,魏明生.  現(xiàn)代電子技術. 2015(19)
[5]三相異步電機電磁振動有限元計算分析[J]. 李巖,劉佳男,夏加寬.  電氣工程學報. 2015(09)
[6]電動機噪聲的分析[J]. 王興旺,徐曉燕.  防爆電機. 2015(04)
[7]考慮軸向模態(tài)的永磁同步電主軸噪聲計算[J]. 于慎波,胡偉龍,鐘雙雙.  組合機床與自動化加工技術. 2015(05)
[8]高速電主軸機-電-熱-磁耦合模型及其動態(tài)性能分析[J]. 張麗秀,閻銘,吳玉厚.  組合機床與自動化加工技術. 2014(11)
[9]噪聲1/3倍頻程計權聲級算法[J]. 張登攀,高志強.  河南理工大學學報(自然科學版). 2013(06)
[10]基于機電耦合動力學模型的電主軸系統(tǒng)軟起動特性[J]. 呂浪,熊萬里.  機械工程學報. 2014(03)

博士論文
[1]電主軸單元電磁特性及控制策略改善研究[D]. 張麗秀.大連理工大學 2012
[2]高速陶瓷電主軸的設計與制造關鍵技術研究[D]. 李頌華.大連理工大學 2012
[3]高速電主軸動力學分析與實驗研究[D]. 孟杰.重慶大學 2008

碩士論文
[1]高速陶瓷電主軸的熱態(tài)性能分析與優(yōu)化[D]. 劉嘉兵.燕山大學 2016
[2]永磁同步電主軸電磁噪聲影響因素研究[D]. 鮑萌.沈陽工業(yè)大學 2016
[3]永磁同步電主軸控制策略和設計參數(shù)對噪聲影響的研究[D]. 駱開軍.沈陽工業(yè)大學 2016
[4]永磁同步電主軸電磁力產生機理及振動特性研究[D]. 樸陶然.沈陽工業(yè)大學 2016
[5]永磁同步電主軸電磁力諧波對振動特性影響的研究[D]. 孫俊主.沈陽工業(yè)大學 2015
[6]永磁同步電主軸模態(tài)計算及對聲輻射系數(shù)影響規(guī)律的研究[D]. 胡偉龍.沈陽工業(yè)大學 2015
[7]軸承預緊力對電主軸特性的影響研究[D]. 張郊.沈陽建筑大學 2015
[8]高速陶瓷電主軸結構設計與性能研究[D]. 劉瑋.燕山大學 2014
[9]高速電主軸熱動態(tài)分析與研究[D]. 王愛良.沈陽理工大學 2014
[10]磁懸浮電主軸噪聲來源分析[D]. 李良.武漢理工大學 2012



本文編號：3705240