為了精確表征電主軸運轉(zhuǎn)過程中的熱態(tài)特性,綜合考慮熱誘導(dǎo)預(yù)緊力與黏溫效應(yīng)的影響,建立了新的軸承生熱動態(tài)模型,在熱邊界條件引入接觸熱阻的基礎(chǔ)上,采用有限元方法得到主軸系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)溫度場分布,并分析了主要因素對電主軸熱態(tài)特性的影響。計算結(jié)果表明:接觸熱阻的存在使主軸系統(tǒng)整體溫度梯度增加,比沒有考慮接觸熱阻時的溫升高;溫升引起的熱變形,不僅生成了熱誘導(dǎo)預(yù)緊力而且增加了軸承的溫升;為了降低軸承產(chǎn)熱,低轉(zhuǎn)速下應(yīng)選用高粘度潤滑油,低轉(zhuǎn)速下應(yīng)選用高粘度潤滑油。 

【文章來源】：機械設(shè)計與制造. 2020,(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

電主軸結(jié)構(gòu)示意圖

以上為計算電主軸生熱率的經(jīng)驗公式，它忽略了電主軸單元運轉(zhuǎn)一段時間后由于軸承摩擦發(fā)熱和電機發(fā)熱導(dǎo)致各零部件發(fā)生熱變形，產(chǎn)生熱誘導(dǎo)預(yù)緊力對軸承產(chǎn)熱的影響，因此，需要建立一種考慮熱誘導(dǎo)預(yù)緊力影響下更加貼近實際情況的軸承動態(tài)生熱模型。角接觸球軸承定位預(yù)緊結(jié)構(gòu)，如圖2所示。圖中：α—初始接觸角；α1—實際接觸角；d—球徑；r—內(nèi)溝底半徑；R—外溝底半徑。

結(jié)合式（2）和式（8）可以得出粘度、摩擦力矩與溫度之間的關(guān)系。黏溫效應(yīng)與摩擦力矩的的關(guān)系，如圖3所示。從圖中可看出隨著潤滑油溫度不斷升高，潤滑劑粘度逐漸下降，進而導(dǎo)致了摩擦力矩的下降。故當電主軸運轉(zhuǎn)過程中需考慮黏溫效應(yīng)對摩擦力矩的影響。對于承受軸向載荷的角接觸球軸承，在得到熱誘導(dǎo)預(yù)緊力的基礎(chǔ)上，結(jié)合潤滑劑黏溫效應(yīng)[12]，結(jié)合式（1）～式（5）和式（7），得到新的軸承生熱公式為：

【參考文獻】：
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本文編號：3425797