首页 期刊 机械设计与制造 机床电主轴有限元建模与优化设计 【正文】

机床电主轴有限元建模与优化设计

作者:蔡俊琼; 曹宏瑞 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
电主轴   有限元建模   高刚性   轻质量   优化设计  

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。

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