雷蒙磨熱特性的*新創新點!http://www.mofenjichang.com/product/mofenji/gaoyaweixingmofenji.html
本文以中大創遠數控裝備有限公司的型6r4427型雷蒙磨主軸系統為研究對象,以大型有限元分析軟件ANSYS作為分析工具,對其熱特性進行研究,取得的主要成果和創新點如下:
1. 建立了雷蒙磨主軸系統零件及組件的三維CAD模型,并對其進行網格劃分,確定邊界條件,在此基礎上建立了主軸系統熱特性分析的有限元模型。
2. 分析了雷蒙磨主軸系統內部熱源以及傳熱和換熱情況,用ANSYS有限元程序對雷蒙磨主軸系統的溫度場進行了仿真計算,計算表明:從開機到機床運轉約lh左右,系統的溫度上升很快,在1h到2h之間,系統的溫度上升趨向緩和.2h之后,系統的韞度上升變得很慢,在機床運行約3h后,主軸系統大致達到熱平衡狀態:系統的*大溫升為15.7320C.發生在前端軸承處。并對可能影響主軸系統溫升的因素做了分析,分析表明:轉速越高,軸承的溫升越高:切削力對軸承溫升的影響很小:適當加大軸承跨距,軸承溫升無明顯改變:把油脂潤滑改為油氣潤滑時,軸承的溫升將大大減小:當環境溫度發生變化時,主軸系統的溫度分布亦隨之發生改變,變化量大致等于環
境溫度的變化量。并利崩溫度測試實驗對機床主軸系統熱特性分析有限元模型進行了驗證。
3.在確定約束條件和熱載荷的基礎上,對雷蒙磨主軸系統熱變形進行了分析,分析表明:系統的*大熱應力為10.6MPa,發生在箱體的定位處即導板處;*大軸向變形發生在主軸箱的后部,為14.46um;主軸頭部的軸向伸長為l0.77um:系統在z向的*大熱變形發生在主軸箱體的上部,為7.209um;主軸系統在y向的熱變形大致關于xoz平面對稱,*大變形量為6227um:主軸頭部的徑向跳動為1.64pm,端而跳動為0.32um.
4.在綜合分析雷蒙磨主軸系統溫度場分布和熱變形的基礎上,對主軸系統進行結構優化設計。優化后主軸頭部的軸向熱變形下降10.9%,豐軸頭部的端面跳動和徑向跳動分別下降l1.9%和6%,有效降低了豐軸系統熱變形對加工精度的影響,這說明把主軸箱前部改成筋板式結構有利于散熱,可降低系統的熱孌形,田此應當把主軸箱前部改成筋扳式結構并且保留主軸箱后部的筋板式結構。
5.分析了散熱筋板的位置和形狀對散熱效果的影響:應將筋板盡可能靠近熱源;應盡量將筋扳做成與空氣接觸面積*大的形狀:當筋板的高度達到一定值后,再增加其高度,散熱作用增加較小,應改為增加筋板數量。
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