一、主轴单元温升控制（论文文献综述）
褚亚强,刘腾,张艺凡,高卫国,张建军,张大卫[1]（2021）在《电主轴单元热误差半闭环主动控制方法》文中进行了进一步梳理作为影响数控机床精度稳定性的关键因素,电主轴末端热误差不仅由主轴轴承、电机生成热量引起,更与加工环境温度不稳定性密切相关。为在机床加工状态下并行抑制上述热干扰因素以保证主轴精度稳定性,构建了一种面向电主轴单元热误差的半闭环主动控制方法,该方法基于模糊神经网络-PID主动控制策略对电主轴单元内置循环液供液温度进行动态调整,以实现电主轴单元结构温度稳定性控制与热误差半闭环主动抑制。通过试验证明:该方法可以在22℃～18℃温度缓降工作环境中,将电主轴单元结构温升幅度控制在±0.5℃以内;并且相比于传统循环冷却控制方法,该方法可有效抑制各项主轴热误差（降低比例δx为57.1%,δy为56.9%,δz为34.7%）,并放宽了电主轴单元精度稳定性维持对恒温加工环境的要求。
常雷[2]（2021）在《高速电主轴动态特性及多工况条件对其影响的研究》文中研究说明随着机械制造技术的飞速发展,高速电主轴成为了当今数控机床的核心部件,对其性能的要求也越来越高。电主轴是否具有优良的动态特性成为了确保机床加工精度高低的必要条件。轴承受预紧力的作用影响其接触刚度,高速时转速的变化导致轴承摩擦热的产生影响了接触变形进一步影响接触刚度。轴承作为电主轴的支撑部件其刚度又决定着电主轴的动态特性。本文以赫兹接触理论、摩擦理论、传热学、转子动力学理论为基础,分析多工况条件下的电主轴动态特性,得到以下成果:基于赫兹接触理论,建立了角接触球轴承的静力学模型以及拟动力学模型,分析了静态与高速两种不同状态时在预紧力的作用下轴承的接触变形、接触载荷、接触角的变化规律,得出轴承的接触刚度与预紧力之间的关系。基于摩擦学与传热学理论,建立了角接触球轴承的生热模型,分析预紧力、转速、接触角与摩擦力矩的变化规律。建立轴承的热传递模型,采用热阻抗法计算出轴承各个节点温度,进而推导出轴承各个零件的热位移。分析了温升与转速以及热位移与轴承参数的变化规律。考虑离心力的作用,最终分析出不同转速下热位移与刚度之间的变化规律。基于转子动力学理论,建立主轴系统动力学模型。由上述理论基础,分析出以下工况条件的电主轴动态特性:（1）考虑预紧力与温度的影响,得到预紧力与主轴系统各阶固有频率之间的变化规律并且描述出主轴系统的各阶振型,得出此工况条件下温升与主轴固有频率之间的变化规律。（2）建立高速切削加工时的主轴系统受力模型,得到此工况条件下主轴系统的固有频率随预紧力的变化规律。（3）建立轴承座安装不同心工况条件下的电主轴动力学模型。推导出主轴系统的运动微分方程。将安装存在的倾斜角与同轴度进行转化,计算出同轴度与主轴系统固有频率之间的变化规律,同时通过仿真分析验证此工况条件下主轴系统前三阶固有频率。最终计算出此工况条件对加工的影响。
孟令聪[3]（2020）在《精密主轴单元热形变误差解析建模方法》文中研究表明精密主轴作为高档数控机床重要功能部件,其末端热变形误差是引起机床加工误差的重要因素。主轴热误差形成机理可以概括为:在运行中,由于其内部电机和轴承在高速运转中产生的热量无法得到及时有效的散失,从而导致主轴结构温升,温升引起的主轴热弹性变形会直接影响到主轴末端精度,继而影响高档数控机床综合精度/精度稳定性。因此,建立可靠的主轴单元末端热误差模型对提高主轴结构热平衡正向设计水平,进而提高我国高档数控机床加工精度/精度稳定性水平具有重要意义。本文通过分析精密主轴单元热误差产生机理,以主轴用滚动轴承结构热变形-内外圈相对热位移模型为基础,建立滚动轴承内外圈相对热位移-主轴单元末端热变形误差联动关系模型。通过热-流-固耦合仿真建模方法获取高精度温度信息,通过力平衡关系获得轴承力载荷信息,最终构建出考虑轴承结构热变形的精密主轴单元热误差模型。首先,基于热弹性理论,建立主要考虑温升、内外圆周面径向压力和端面轴向压力影响下的厚壁圆环弹性体温升-热变形模型,并以该模型为基础建立主轴用角接触球轴承和圆柱滚子轴承结构的热变形模型。基于轴承结构的热变形情况,构建高速角接触球轴承和圆柱滚子轴承的力载荷-内外圈相对热位移模型。然后,通过Ansys Workbench仿真平台内Fluent Flow模块建立精密主轴单元精确温度场的热-流-固耦合仿真模型,提取轴承不同时刻温升信息。一方面通过力平衡分析获得主轴轴承的受力,根据考虑轴承结构热变形的力载荷-内外圈相对热位移模型,求解主轴的径向线性热误差和转角热误差。另一方面通过Ansys Workbench将Fluent Flow模块的温度传输给State Structural模块,在State Structural建立主轴旋转单元热-结构耦合仿真模型,仿真主轴末端的轴向线性热误差。最后,基于精密主轴单元热误差模型,以主轴实验工况为参照,分别研究不同转速下主轴末端热误差的变化规律,并通过主轴温度和热误差测试实验对所建立模型进行验证。结果表明,本文所建立的主轴热误差模型能够有效预测主轴末端在竖直方向的线性热误差、转角热误差以及轴向的线性热误差,且具有较高的分析精度,为后续热平衡设计和热误差抑制技术提供理论支承。
于洁[4]（2020）在《基于热-力耦合模型的高速球轴承性能研究》文中提出球轴承是高速数控机床主轴单元的重要支承部件,其热特性是影响机床加工精度的主要原因之一,因此,温升小且均布的主轴单元温度场对机床加工精密零件的质量至关重要。本文运用滚动轴承动力学、摩擦学和传热学等相关理论,结合轴承多物理场研究方法,分析了温升对球轴承结构参数和动态性能的影响,探究了造成球轴承温度升高的各种摩擦学因素,并基于热-力耦合分析理论,提出了耦合多物理场影响的高速球轴承完全拟动力学仿真模型,进而研究了此种轴承在几种使用工况下的热-力耦合动态性能。主要研究内容和成果包括:借鉴轴承动力学中通过分析轴承零件在空间的相对位置来获得相互接触零件间的接触变形来计算接触应力的方法,在现有轴承拟动力学分析方法基础上,建立了较之多两到三个保持架自由度的角接触球轴承完全拟动力学分析模型。利用该模型,能够更全面分析轴承稳态运行时球与套圈、球与保持架和保持架与引导套圈的受力情况。经与商业软件ADORE在稳态时的计算值对比,验证了该模型分析结果的正确性,从而为球轴承热-力耦合仿真模型的建立奠定基础。为揭示主轴单元温度的分布,首先利用局部分析法,通过计算轴承各零件间相互接触处的切向摩擦力和相对滑动速度,得到轴承生热量,为主轴单元温度场仿真模型的建立提供重要的初始参数。其次,基于传热学理论和Kirchhof定律,利用热网络节点法,分别建立了油脂润滑和油-气润滑条件下的主轴单元稳态温度场仿真模型。针对球轴承外圈与轴承座过渡配合和内圈与转轴过盈配合的定压预紧装配条件,分析球轴承内各零件应力场、速度场、润滑剂流场和温度场之间的耦合机制,以轴承结构参数、球与滚道之间的接触载荷以及相对滑动速度和润滑剂的特性参数作为多物理场耦合的关键联接因素,结合球轴承完全拟动力学模型和主轴单元温度场仿真模型,建立了球轴承热-力耦合机械性能仿真分析模型。利用自行研制的电主轴直接驱动的球轴承试验机对轴承生热量和轴承外圈温度测试点进行试验。轴承生热量测试结果显示,建立的轴承生热量仿真模型准确,能够为主轴单元温度场的分析提供可靠的初始参数。轴承外圈温度测试点结果表明,建立的球轴承热-力耦合机械性能仿真模型是准确的。利用建立的轴承生热量模型探究了不同结构参数的轴承在不同使用工况下的生热量变化规律,结果显示,针对不同转速和轴向载荷,轴承的内、外套圈滚道曲率半径系数在特定范围内取值,将会得到较小的生热量,为轴承的结构优化提供了理论依据。利用球轴承热-力耦合机械性能仿真分析模型,对几种使用工况下的球轴承热-力耦合状态的动态性能参数的计算分析表明,随着转速的增加,受温度影响的球与内外圈滚道的接触载荷、旋滚比比不考虑温度影响时的值要大,球的自转角速度较不考虑温度影响时低;转速的增加,使得接触载荷和旋滚比的增量逐渐增大,而球的自转角速度的减小量亦逐渐增加;表明转速增加会增大各零件间的相对摩擦,造成的轴承温升,进而导致轴承结构参数随之发生变化。而过大的转速,将会导致轴承滚动体“卡死”在内、外圈滚道之间。随着载荷的增加,考虑温度影响时球与内、外圈滚道接触载荷比不考虑温度影响时有明显增大;而自转角速度相较于不受温度影响时减小,旋滚比增大,表明球有被夹紧在内、外滚道之间的趋势。本文通过将球轴承完全拟动力学模型和主轴的单元温度场模型的有机结合,建立了球轴承热-力耦合分析模型,并通过实验结果对比验证模型的准确性。利用该模型对高速球轴承的动态性能分析显示,本文研究成果有助于指导高速球轴承的结构设计、外加载荷和转速的选择。
沈雨苏[5]（2020）在《高速电主轴热特性分析与建模技术研究》文中进行了进一步梳理高速电主轴是数控机床实现高速、高精度加工的关键部件,其工作性能对数控机床的加工精度和生产效率有极大的影响。热态特性是反映电主轴工作性能的一个重要因素,电主轴温度过高、变形过大会导致零部件磨损严重,主轴精度降低,影响电主轴的加工精度。本文以Setco231A240型高速电主轴为研究对象,分别采用理论、仿真和试验的方法对电主轴的热态特性进行了分析和建模技术研究,具体研究内容如下:（1）基于传热学理论,分析了电主轴的主要热源,建立了电主轴内置电机生热模型和轴承生热模型。对电主轴内部的传热机理进行了分析,详细研究了油气润滑和冷却系统的对流换热形式。基于热传递基本方程给出了电主轴生热和传热系数的计算方法,为后续电主轴热特性分析提供了支撑。（2）基于热阻网络法,通过热阻基本计算公式,考虑了电主轴不同的对流形式,建立了高速电主轴的热阻计算模型。根据电主轴结构特性建立了热网络模型,基于Kirchhoff能量平衡原理建立了电主轴热平衡方程,并采用牛顿迭代法在Matlab中计算得到了电主轴各关键节点的温度。（3）采用Creo软件建立了电主轴的流体域和固体域模型,分析了耦合问题的两种求解方法即单向耦合和双向耦合的区别,采用单向耦合方法建立了电主轴热流固耦合模型。基于流体流动控制方程、热分析基本方程和结构分析方程,对电主轴有限元模型进行求解,得到了电主轴的温度场和热变形。在电主轴热特性试验平台上进行了温度测量和变形测量试验,将温度热网络值、仿真值与试验值进行比较,变形仿真值与试验值进行比较,验证了热网络模型与热流固耦合有限元模型的准确性。在特定工况下,将热网络关键节点温度与仿真温度数据对比,证明仿真模型能得到较准确的温度场分布。（4）基于建立的热流固耦合有限元模型,采用单因素分析和响应面方法研究了转速、冷却液流量、冷却液温度、空气流量和预紧力对电主轴热特性的影响,给出了温度和变形变化曲线图,并拟合了不同因素与变形的响应面,获得了在指定温度或变形范围时,电主轴符合要求的不同工况参数组合。
马伟[6]（2020）在《基于高速电主轴力-热耦合下的动态特性研究》文中研究指明高速精密加工是现在制造业主流发展方向,高速精密机床是高速精密加工的装备基础。高速电主轴作为高速精密机床的主要零部件,因此具备良好的动态特性已经成为现代高速电主轴必不可少的条件。本文以Hertz接触理论、传热学和弹塑性力学为基础,对决定主轴动态特性的预紧力、热和刚度进行了耦合分析,同时,还考虑了主轴的安装方式、悬伸量和轴承跨距等结构形式的影响,取得以下成果:（1）以Hertz接触理论为基础,建立了轴承的静载荷模型和拟动力学模型,分析了轴承在静止状态下施加预载荷后的变化,得到了轴承在静载作用下轴向趋紧量、接触角随着预载荷的变化规律;并分析了轴承在旋转过程中,轴承内外接触角、轴承内外滚道与滚动体的接触载荷和轴承刚度随着转速的变化规律。（2）建立了基于timoshenko梁理论的电主轴转轴模型,将轴承作为主轴的支撑,对主轴动态特性进行分析,得出转速与预紧力对电主轴动态特性的影响规律。（3）以摩擦学和传热学为基础,计算了轴承因摩擦而产生的热量,建立轴承系统的热量传递模型,计算出轴承系统各个节点的热阻抗及轴承各个节点的温度,并将轴承热和轴承接触载荷进行耦合,根据轴承的温度变化推导出轴承的轴向位移和径向位移,分析了转速和预紧力对轴承温升和热位移的影响、轴承因热位移对轴承刚度的影响及考虑热位移预紧力和转速对主轴动态特性的影响规律。（4）探讨了主轴的安装方式、跨距、悬伸量等不同结构参数变化对主轴动态特性的影响。电主轴卧式放置和立式放置时导致主轴轴承的接触载荷不同,计算了卧式电主轴和立式电主轴考虑转轴及转子重力时轴承受力、轴承刚度及轴承温升,分析了不同的安装方式对主轴动态特性的影响;跨距、悬伸量是主轴重要的结构参数,分析了不同跨距、悬伸量对主轴动态特性的影响。
倪瑞林[7]（2019）在《基于生散热功率匹配的电主轴热主动控制方法》文中研究指明电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术,电主轴与直线电机技术、高速刀具技术一起,将高速加工推向一个新时代。作为数控机床的核心部件,电主轴的热误差的抑制对减小机床整机热误差,提高加工精度具有十分重要的意义。本文以某精密卧式加工中心电主轴为研究对象,从生散热建模、生散热功率匹配等问题进行研究,进行热主动控制实验及考虑主轴实际负载的热特性实验方面进行研究。本文分析了电主轴单元的生热机理并建立生散热模型,根据建立的模型对电主轴单元进行热流固耦合仿真,提出了一种基于生散热功率匹配电主轴热特性分析方法,分析了电主轴从起始时刻至热平衡过程中,各个时间点的生散热功率及结构吸热功率之间的关系。本文进行了考虑负载的电主轴热特性研究,对电主轴进行有限元仿真,分析了考虑负载时电主轴生散热功率的匹配关系。设计了一套实验装置,能够对电主轴施加扭矩和径向力载荷,模拟电主轴加工时的实际负载状态,通过模拟实际负载实验获得了电主轴在实际加工负载状态下的温度场和变形场的分布规律。本文研究了多温控回路电主轴热主动控制方法,基于生散热功率进行热特性分析。在4种工况下进行了电主轴热主动控制实验,实验表明控制降低冷却液入口温度对改善电主轴温度场和抑制热误差具有积极的作用。将实验结果与仿真结果进行对比,验证了电主轴生散热建模及有限元建模的准确性。上述研究成果为电主轴系统热特性研究提供了理论基础,对提高数控机床加工精度具有重要意义。
聂应新[8]（2019）在《高精度卧式加工中心设计关键技术研究》文中研究表明高精度卧式加工中心设计关键技术是高档数控机床的共性关键技术。开展这些技术研究,对推动我国高档数控机床技术的发展具有重要的现实意义。为此,本文依托国家863课题研制一种高精度卧式加工中心样机。在整机结构设计、伺服进给系统、高精度电主轴、静压支承力矩电机驱动转台的设计关键技术方面进行深入系统的研究。主要研究工作如下:根据课题需要,确立机床的总体布局。利用正向设计方法,阐明机床的末端与零部件之间误差关系及静刚度关系模型,进行机床静刚度优化匹配,确定机床导轨、丝杠型号;以各部件的静刚度为约束,对各结构大件进行优化设计,实现从上到下的整机结构高刚度轻量化设计。基于滚珠丝杠副直线进给系统双向重复定位精度、反向差值及传动误差模型分析,提出一种滚珠丝杠副直线进给系统双向重复定位精度及反向差值预估方法。同时,说明提高系统位置精度的技术措施。获得进给系统电机惯量与负载惯量的最优匹配关系、丝杠最优导程、进给系统不产生爬行的最小临界速度,提出一种综合考虑滚珠丝杠副进给系统动态特性、最优导程、重复定位精度等因素的优化设计方法,并对该样机的进给系统进行设计。研制完成一种内装电机直驱后置式分体主轴单元。对主轴单元的传动方式、轴承选择、轴承的支撑组合、轴承安装定位方式、电机与主轴的配合过盈量、轴承与主轴的配合过盈量及主轴单元的动平衡技术进行研究。揭示主轴与电机转子配合过盈量设计的关键要素、主轴与轴承内圈配合过盈量设计的关键要素。设计主轴单元的冷却润滑系统,同时对主轴单元进行热仿真。研制完成一种静压支承力矩电机直驱高精度数控转台。建立数控转台用带可自动调节缝隙节流的封闭式静压轴承的油垫流量、刚度、油垫的摩擦功率损耗、油膜间隙等技术指标的设计计算模型。获得最小功率损耗下的最优油膜间隙、系统所需的流量、功率损耗、油膜刚度随负载的变化、负载范围等关键指标;明确带可自动调节缝隙节流的封闭式静压轴承的设计计算方法与流程;设计开发一种静压支承力矩电机直驱高精度数控转台及其液压控制系统。以这些研究成果为支撑,对研制的精密卧式加工中心样机进行测试,验证这些设计方法的科学性。
娄舜禹[9]（2019）在《电主轴轴承预紧特性分析及其优化研究》文中指出电主轴作为高速机床中最重要的构件之一,在机床稳定运行时起着关键作用。为了确保在多工况下轴承动态性能的适应力,通常在电主轴装配时对轴承施加一定的初始预紧力,达到增强电主轴刚度、提高精度和延长轴承疲劳寿命的目的。本文以磨削电主轴为对象,对其内部角接触球轴承进行动力学分析,分析预紧力对轴承内部动态参数的影响,进而研究电主轴轴承预紧下动刚度特性;刚度的增加会导致轴承疲劳寿命发生改变,因此研究预紧下轴承疲劳寿命特性并且对轴承预紧下的疲劳寿命进行优化;还对轴承预紧下电主轴的温升特性进行分析,研究其预紧下各方面性能的变化情况,主要研究内容如下:首先,基于赫兹点接触理论与动力学分析方法,同时考虑轴承在高速转动时产生离心力和陀螺力矩等影响因素,在不同预紧力下,分析了角接触球轴承内滚动体与内外套圈接触角、接触面积、离心力和动刚度等参数的变化情况。其次,采用L-P寿命理论,对角接触球轴承的内、外套圈的疲劳寿命以及轴承整体的疲劳寿命进行计算,并分析了不同预紧力和不同转速对轴承疲劳寿命的影响,得出轴承疲劳寿命与预紧力之间变化情况以及疲劳寿命和转速之间的变化关系。再次,根据上面内容可知提高轴承的额定动载荷进而可以延长轴承的疲劳寿命,因此以轴承的额定动载荷为目标函数,将滚动体的直径、轴承的节圆直径、滚动体个数和内、外滚道曲率半径系数作为设计变量,采用遗传算法对前、后轴承的额定动载荷进行优化分析,最终得出轴承疲劳寿命的优化结果。最后,以电主轴整体作为分析对象,对其进行有限元建模,并计算电主轴在运行时的主要生热量和各构件之间的热传导系数和热对流系数,采用有限元软件对加入水冷和不加入水冷的电主轴进行热稳态分析,研究不同预紧力下轴承温度的变化情况,并与实验数据进行比较分析。
刘梦伟[10]（2019）在《BT50型加工中心机械主轴单元研制及精度控制方法》文中研究说明加工中心主轴单元是数控机床的主要零部件,其精度直接影响加工中心机床整机的精度。提高加工中心主轴单元的精度,才能提高整个加工机床的精度。本文首先分析了主轴单元的研究现状,根据实际生产厂家的实际需要,提出了高速、高精度,大扭矩机械主轴单元的设计课题,研究工作内容如下:（1）确定BT50加工中心机械主轴单元的整体结构方案。通过论证比较提出将BT50设计为加工中心机械主轴单元;通过论证本文选择加工中心主轴单元的传动方式为同步带轮与电动机联结的结构;根据主轴的高刚度要求选择主轴单元的轴承配置及支承方式;给出了主轴的锥柄及刀具拉紧机构;以及密封及润滑方式,进而确定了BT50加工中心机械主轴单元的整体结构方案。（2）对主轴单元的结构进行有限元分析和加工制造工艺分析。设计并计算了BT50加工中心机械主轴单元主轴的直径。利用有限元分析软件对主轴单元三支承结构进行合理的分析,通过分析不同的轴承跨距得出主轴前端相应的变形量进而确定适合主轴单元高刚度的结构尺寸。同时利用有限元对主轴单元的结构及三支承主轴的受力进行了分析。分析了BT50机械主轴单元主要零件的加工工艺,分析了主轴和套筒等关键零件的加工难点,并根据加工难点提出了相应的解决措施。主轴单元在加工的过程中采取了基准互换的方法来消除加工中产生的误差,同时在主轴的加工过程中由传统的尾端锥孔定位改为孔口的60°定位,提高了加工精度并节约了加工成本。在孔的加工中利用数控钻孔机床加工主轴单元的通孔,通过顶孔口 60°车外圆来消除孔和外圆的偏差。再利用精车外圆为基准来精加工主轴的内孔,通过基准转换消除主轴加工中外圆和内孔的不同心的偏差。详细的分析了主轴单元的装配工艺,并分析在装配过程中存在的问题,用不同的实验验证主轴单元加工合格;主轴单元装配完成以后进行了跑合实验,实验合格以后才可以对主轴进行相关的综合性能测试。分析主轴单元的精度影响因素和衰退因素,为测试做好准备。（3）对主轴单元进行了回转精度和刚度的实验测试研究分析主轴回转精度试验台的测试原理、检测方法,对机械主轴单元进行了检测。在测试主轴单元的回转精度时利用了标准球的检测方法。在测试的过程中采用单点测量和两点垂直方向的测量方法。对主轴单元进行了回转精度测试,并记录下主轴在各个速度下的数值,验证主轴单元的回转精度是否合格。利用刚度试验台对主轴单元的径向刚度和轴向刚度进行了测试。通过对主轴单元分组进行加载实验,记录下不同的加载力下主轴单元的轴向和径向的窜动,来验证主轴单元的刚度。根据轴向力和径向力的加载要求,每组加载力采用四个不同的力由低向高加载,分别记录下主轴单元的变形量。来验证主轴的轴向和径向刚度是否满足设计要求。经实验验证该主轴单元的性能完全满足设计和使用的要求。
二、主轴单元温升控制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、主轴单元温升控制（论文提纲范文）
（1）电主轴单元热误差半闭环主动控制方法（论文提纲范文）
| 1 电主轴单元热误差形成机理 |
| 1.1 电主轴单元结构概述 |
| 1.2 电主轴单元结构热传导-温升-热误差形成机理 |
| 2 电主轴单元热误差主动控制方法 |
| 2.1 电主轴单元热误差半闭环主动控制方法原理 |
| 2.2 FNN-PID主动控制策略 |
| 2.2.1 FNN-PID主动控制策略算法 |
| 2.2.2 FNN学习算法 |
| 3 电主轴单元热误差主动控制试验 |
| 3.1 电主轴单元热误差半闭环主动控制试验平台 |
| 3.2 电主轴单元温度场和热误差监测 |
| 3.3 电主轴单元热误差半闭环主动控制效果对比试验方法 |
| 3.4 试验结果分析 |
| 4 结论 |
（2）高速电主轴动态特性及多工况条件对其影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高速电主轴的技术现状 |
| 1.2.2 滚动轴承的动力学现状 |
| 1.2.3 电主轴的动态特性研究现状 |
| 1.3 本课题研究目的和内容 |
| 1.3.1 本课题的研究目的 |
| 1.3.2 本课题研究的主要内容 |
| 第二章 角接触球轴承的静动载荷分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 角接触球轴承几何模型 |
| 2.2.1 角接触轴承参数几何关系 |
| 2.2.2 初始接触角定义 |
| 2.3 角接触球轴承静载荷分析 |
| 2.3.1 角接触球轴承的预紧与轴向载荷分析 |
| 2.3.2 角接触球轴承的径向载荷与位移分析 |
| 2.4 角接触球轴承的拟动力学建模与分析 |
| 2.4.1 角接触球轴承滚动体运动学 |
| 2.4.2 角接触球轴承滚动体受力分析 |
| 2.4.3 转速对角接触球轴承参数的影响规律 |
| 2.5 角接触球轴承的刚度计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 考虑热效应与离心力效应的角接触球轴承刚度分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 角接触球轴承的安装方式对轴承刚度的影响 |
| 3.2.1 单列轴承的安装方式 |
| 3.2.2 双列轴承的安装方式 |
| 3.3 轴承产热分析 |
| 3.3.1 轴承的摩擦力矩与摩擦热 |
| 3.4 轴承系统热传递模型的建立 |
| 3.4.1 基于热阻抗法的传热方程的建立 |
| 3.4.2 轴承系统的热传递模型 |
| 3.5 轴承热位移的分析与计算 |
| 3.5.1 轴承零件的径向热位移 |
| 3.5.2 轴承零件的轴向热位移 |
| 3.5.3 离心力效应致变形的计算 |
| 3.6 考虑热效应与离心力效应的轴承刚度分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 电主轴转子动力学建模及其动态特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 主轴转子系统的动力学分析 |
| 4.2.1 转子的运动微分方程 |
| 4.2.2 转轴的运动微分方程 |
| 4.3 主轴单元刚度矩阵以及总矩阵的合成 |
| 4.4 主轴单元的质量矩阵及总矩阵合成 |
| 4.5 热工况对主轴系统动态特性的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于工况条件下的电主轴动态特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑切削力对电主轴动态特性的影响 |
| 5.3 考虑轴承座安装不同心工况下电主轴动态特性分析 |
| 5.3.1 轴承座安装不同心对轴承刚度的影响 |
| 5.3.2 轴承座安装不同心下主轴系统转子动力学建模 |
| 5.3.3 仿真验证 |
| 5.3.4 轴承座安装不同心对加工的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要研究成果 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文情况说明 |
| 致谢 |
（3）精密主轴单元热形变误差解析建模方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 主轴热特性机理建模研究现状 |
| 1.2.2 主轴热特性实验建模研究现状 |
| 1.2.3 研究现状分析 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 主轴轴承结构热变形-内外圈相对热位移建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 厚壁圆环弹性体温升-热变形建模 |
| 2.3 角接触球轴承温升/力载荷-内外圈相对热位移建模 |
| 2.3.1 角接触球轴承结构温升-热变形建模 |
| 2.3.2 角接触球轴承力载荷-内外圈相对热位移建模 |
| 2.4 圆柱滚子轴承温升/力载荷-内外圈相对热位移建模 |
| 2.4.1 圆柱滚子轴承结构温升-热变形建模 |
| 2.4.2 圆柱滚子轴承力载荷-内外圈相对热位移建模 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 精密主轴单元热形变误差建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 精密主轴单元温度特性仿真建模 |
| 3.2.1 主轴单元热载荷建模 |
| 3.2.2 有限元热-流-固耦合仿真建模 |
| 3.2.3 基于遗传算法的热载荷优化修正 |
| 3.3 精密主轴单元热误差建模 |
| 3.3.1 主轴内旋转单元力载荷分析 |
| 3.3.2 主轴旋转单元的热误差建模 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 精密主轴单元热误差规律研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 精密主轴单元主要设计/工况参数 |
| 4.3 轴承结构热变形-内外圈相对热位移建模结果 |
| 4.4 转速-精密主轴单元热误差建模结果分析 |
| 4.4.1 不同转速下的热载荷优化修正值 |
| 4.4.2 主轴单元温度场仿真结果分析 |
| 4.4.3 主轴单元热误差建模结果规律分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 精密主轴单元热特性测试实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 精密主轴单元实验平台搭建 |
| 5.2.1 主轴单元温升实验平台搭建 |
| 5.2.2 主轴单元热误差实验平台搭建 |
| 5.3 实验与理论建模结果对比验证 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（4）基于热-力耦合模型的高速球轴承性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 高速球轴承热-力耦合特性国内外研究概况 |
| 1.2.1 球轴承力学模型研究状况 |
| 1.2.2 球轴承生热量分析方法和研究状况 |
| 1.2.3 球轴承热传递分析方法研究状况 |
| 1.2.4 球轴承温度场分析方法研究状况 |
| 1.2.5 目前研究中存在的不足 |
| 1.3 课题来源、目的及主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究目的和意义 |
| 1.3.3 主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 高速球轴承完全拟动力学建模研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 球轴承完全拟动力学模型 |
| 2.2.1 球轴承的几何结构 |
| 2.2.2 点接触Hertz接触理论 |
| 2.2.3 基本假设 |
| 2.2.4 坐标系的建立和转换 |
| 2.2.5 球和套圈的相互作用 |
| 2.2.6 球和保持架的相互作用 |
| 2.2.7 保持架和引导套圈的相互作用 |
| 2.2.8 油-气混合物对球的阻力 |
| 2.2.9 球、保持架和套圈的受力平衡方程 |
| 2.3 完全拟动力学程序框图及验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 主轴单元温度场建模研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 生热量分析模型 |
| 3.3 热传导 |
| 3.3.1 轴承内外套圈和轴承座的热阻 |
| 3.3.2 转轴沿径向的热阻 |
| 3.3.3 转轴沿轴向的热阻 |
| 3.3.4 球的热阻 |
| 3.3.5 润滑剂的热阻 |
| 3.4 热对流 |
| 3.4.1 轴承座内壁和轴承内外套圈与润滑剂的对流换热系数 |
| 3.4.2 球与润滑剂的对流换热系数 |
| 3.4.3 转轴外伸端与空气的对流换热系数 |
| 3.4.4 轴承座外表面的对流换热系数 |
| 3.5 接触热阻 |
| 3.6 油脂润滑条件下热平衡方程组的建立 |
| 3.7 油-气润滑条件下热平衡方程组的建立 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 高速球轴承热-力耦合模型的建立 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高速球轴承热-力耦合模型的建立 |
| 4.2.1 温度对轴承几何结构参数的影响 |
| 4.2.2 温度对球与内外套圈滚道间接触载荷的影响 |
| 4.2.3 温度对球与内外套圈滚道间相对滑动速度的影响 |
| 4.2.4 温度对润滑剂特性参数的影响 |
| 4.2.5 高速球轴承热-力耦合模型 |
| 4.3 热-力耦合模型程序框图及验证 |
| 4.3.1 油-气润滑条件下不同转速轴承生热量结果对比 |
| 4.3.2 油-气润滑条件下轴承温度对比 |
| 4.4 试验验证 |
| 4.4.1 试验装置和试验方案 |
| 4.4.2 不同工况下轴承生热量对比 |
| 4.4.3 不同工况下外圈测试点温度对比 |
| 4.4.4 轴承球与保持架球兜动摩擦系数的测量 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 高速球轴承热-力耦合影响因素分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 算例 |
| 5.3 工况和结构参数对轴承生热量的影响 |
| 5.3.1 转速和外加载荷的影响 |
| 5.3.2 几何结构的影响 |
| 5.4 热-力耦合性能分析 |
| 5.4.1 转速的影响 |
| 5.4.2 外加轴向载荷的影响 |
| 5.4.3 不同润滑方式下外圈温升 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）高速电主轴热特性分析与建模技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源与研究意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电主轴的热特性机理研究现状 |
| 1.2.2 电主轴的热特性建模研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 电主轴热态特性理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电主轴的热态特性 |
| 2.2.1 高速电主轴的结构概述 |
| 2.2.2 电主轴生热及传热分析 |
| 2.2.3 电主轴热误差的产生机理 |
| 2.3 电主轴的生热机理研究 |
| 2.3.1 电机生热量计算 |
| 2.3.2 轴承生热量计算 |
| 2.4 电主轴的热传递分析 |
| 2.4.1 热传递基本方程 |
| 2.4.2 定子和转子间气隙的传热 |
| 2.4.3 定子和冷却液间的对流换热 |
| 2.4.4 轴承与油气润滑系统间的对流换热 |
| 2.4.5 电主轴与外界环境的传热 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于热网络法的高速电主轴温度计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电主轴主要设计参数 |
| 3.3 基于热网络法的电主轴温度计算 |
| 3.3.1 热网络法温度计算理论基础 |
| 3.3.2 电主轴热网络模型的建立 |
| 3.3.3 热平衡方程的建立 |
| 3.3.4 电主轴热网络温度计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于热流固耦合的高速电主轴热特性仿真与试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 热流固耦合分析原理 |
| 4.2.1 热流固耦合基本方程 |
| 4.2.2 热流固耦合问题求解方法 |
| 4.2.3 电主轴热流固耦合的求解 |
| 4.3 电主轴热流固耦合有限元分析方法 |
| 4.3.1 电主轴有限元模型的建立 |
| 4.3.2 流场与温度场的耦合 |
| 4.3.3 温度场与变形场的耦合 |
| 4.4 电主轴热流固耦合仿真结果 |
| 4.4.1 冷却液的对流换热结果 |
| 4.4.2 电主轴温度场仿真结果 |
| 4.4.3 电主轴热变形仿真结果 |
| 4.5 电主轴热特性试验 |
| 4.5.1 试验系统 |
| 4.5.2 试验测量点的选取 |
| 4.5.3 试验结果比较 |
| 4.6 热网络与有限元结果对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 电主轴热特性不同影响因素分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单因素影响分析 |
| 5.2.1 转速对电主轴热特性的影响 |
| 5.2.2 冷却液对电主轴热特性的影响 |
| 5.2.3 压缩空气流量对电主轴热特性的影响 |
| 5.2.4 预紧力对电主轴热特性的影响 |
| 5.3 响应面分析 |
| 5.3.1 响应面方法的基本理论 |
| 5.3.2 响应面的拟合与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 附录 I 基于热网络法的电主轴节点热阻计算方法 |
（6）基于高速电主轴力-热耦合下的动态特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高速电主轴的研究现状 |
| 1.2.2 主轴热研究现状 |
| 1.2.3 主轴动静特性研究现状 |
| 1.2.4 主轴动态热态耦合研究现状 |
| 1.2.5 国内外文献的综合评价 |
| 1.3 本课题的研究内容 |
| 第二章 电主轴轴承的载荷分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 角接触球轴承的几何分析 |
| 2.3 角接触球轴承接触角的定义 |
| 2.4 轴承Hertz接触理论分析 |
| 2.5 角接触球轴承的静力分析 |
| 2.5.1 轴承的轴向载荷分析 |
| 2.5.2 轴承的径向载荷分析 |
| 2.6 轴承的拟动力学分析 |
| 2.7 轴承的刚度计算 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 电主轴动态特性分析方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电主轴动力学建模 |
| 3.3 主轴单元矩阵合成 |
| 3.3.1 主轴单元刚度矩阵及总矩阵合成 |
| 3.3.2 主轴单元质量矩阵及总矩阵合成 |
| 3.4 电主轴模型求解 |
| 3.5 主轴单元动态特性计算 |
| 3.6 仿真验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 力-热耦合对电主轴动态特性的影响分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 轴承的产热分析 |
| 4.2.1 轴承摩擦力矩计算 |
| 4.2.2 轴承摩擦热计算 |
| 4.3 轴承的热传导模型 |
| 4.3.1 轴承的传热方式分析 |
| 4.3.2 热传递阻抗的确定 |
| 4.3.3 轴承系统热传递模型的建立 |
| 4.4 有限元法和热阻抗法比较 |
| 4.5 轴承的热位移计算 |
| 4.5.1 轴承零件的径向热位移计算 |
| 4.5.2 轴承零件的轴向热位移计算 |
| 4.6 轴承的力-热耦合分析 |
| 4.7 力热耦合对主轴动特性的影响分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 电主轴安装方式、跨距、悬伸量对电主轴动态特性的影响分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑主轴质量的轴承刚度分析 |
| 5.3 立式主轴与卧式主轴轴承温度分析 |
| 5.4 立式主轴与卧式主轴动态性能分析 |
| 5.5 跨距、悬伸量对电主轴固有频率的影响分析 |
| 5.6 电主轴单元动态特性系统开发 |
| 5.6.1 界面的总体结构 |
| 5.6.2 操作界面 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要研究成果 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文情况说明 |
| 致谢 |
（7）基于生散热功率匹配的电主轴热主动控制方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电主轴热特性建模 |
| 1.2.2 电主轴热特性有限元仿真 |
| 1.2.3 电主轴冷却技术 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 电主轴生散热建模及仿真分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电主轴结构 |
| 2.3 电主轴生热机理分析 |
| 2.4 电主轴生散热建模 |
| 2.4.1 生热模型 |
| 2.4.2 散热模型 |
| 2.5 电主轴单元热特性有限元仿真方法 |
| 2.5.1 仿真分析流程 |
| 2.5.2 仿真模型的建立及简化 |
| 2.5.3 有限元网格划分 |
| 2.5.4 边界条件加载 |
| 2.6 仿真分析结果 |
| 2.6.1 稳态仿真结果 |
| 2.6.2 瞬态仿真结果 |
| 2.7 基于生散热功率匹配的电主轴热特性分析方法 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 考虑载荷作用的电主轴热特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元仿真及生散热功率匹配分析 |
| 3.2.1 稳态有限元仿真 |
| 3.2.2 瞬态仿真及生散热功率匹配分析 |
| 3.3 考虑载荷作用的电主轴热特性实验 |
| 3.3.1 实验设备 |
| 3.3.2 实验内容及步骤 |
| 3.4 实验结果分析 |
| 3.4.1 工况1实验结果 |
| 3.4.2 工况2实验结果 |
| 3.4.3 工况3实验结果 |
| 3.4.4 3种工况实验结果综合对比分析 |
| 3.5 实验结果与仿真对比分析 |
| 3.5.1 温度对比 |
| 3.5.2 变形对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 电主轴热主动控制方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元仿真及生散热功率匹配分析 |
| 4.2.1 稳态有限元仿真 |
| 4.2.2 瞬态仿真及生散热功率匹配分析 |
| 4.3 电主轴热主动控制实验 |
| 4.3.1 实验设备 |
| 4.3.2 实验内容 |
| 4.4 实验结果 |
| 4.4.1 工况1实验结果 |
| 4.4.2 工况2实验结果 |
| 4.4.3 工况3实验结果 |
| 4.4.4 工况4实验结果 |
| 4.4.5 4种工况实验结果综合对比分析 |
| 4.5 仿真模型与实验对比分析 |
| 4.5.1 温度场对比 |
| 4.5.2 变形场对比 |
| 4.5.3 生散热功率对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）高精度卧式加工中心设计关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外技术研究现状 |
| 1.2.1 机床整机结构设计技术 |
| 1.2.2 直线进给系统技术 |
| 1.2.3 电主轴技术 |
| 1.2.4 静压支撑直驱转台技术 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 整机结构正向设计方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机床的总体结构布局 |
| 2.3 机床结构优化设计方法 |
| 2.3.1 机床零部件静刚度表示方法 |
| 2.3.2 机床几何误差 |
| 2.3.3 机床末端误差与各部件误差之间的关系模型 |
| 2.3.4 机床结构静刚度模型 |
| 2.3.5 基于静刚度匹配的结构优化设计流程 |
| 2.3.6 机床静刚度匹配设计 |
| 2.3.7 机床导轨丝杠部件的选型 |
| 2.3.8 整机结构优化设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 滚珠丝杠进给系统设计关键技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 滚珠丝杠进给系统的运动位置精度 |
| 3.2.1 位置精度的确定及误差分析 |
| 3.2.2 滚珠丝杠进给系统位置误差分析 |
| 3.2.3 提高进给系统位置精度的措施 |
| 3.3 滚珠丝杠进给系统的加速度及导程分析 |
| 3.3.1 电机惯量与进给系统加速度分析 |
| 3.3.2 电机负载扭矩与丝杠导程分析 |
| 3.3.3 进给系统不产生爬行的最小临界速度 |
| 3.4 滚珠丝杠进给系统设计 |
| 3.4.1 滚珠丝杠进给系统的设计流程 |
| 3.4.2 滚珠丝杠进给系统设计实例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高精度内装电机主轴单元设计关键技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 设计要求及主要技术指标 |
| 4.3 主轴单元结构设计 |
| 4.3.1 内装电机直驱主轴单元的结构 |
| 4.3.2 轴承的选择 |
| 4.3.3 轴承的支撑组合及安装定位方式 |
| 4.3.4 主轴单元驱动电机的确定 |
| 4.3.5 主轴单元的冷却润滑 |
| 4.4 电机主轴与电机转子装配过盈量设计 |
| 4.5 工作端主轴与轴承配合过盈量设计 |
| 4.6 主轴单元动平衡设计技术 |
| 4.7 主轴单元热仿真分析 |
| 4.7.1 热源的生热模型及主轴单元的热载荷 |
| 4.7.2 主轴单元热仿真分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 静压支承力矩电机直驱数控转台设计关键技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 设计要求及主要技术指标 |
| 5.3 静压导轨工作原理 |
| 5.3.1 导轨润滑油供给方式 |
| 5.3.2 静压轴承结构 |
| 5.4 静压轴承设计理论 |
| 5.4.1 对缝隙中流体运动规律研究的基本假设 |
| 5.4.2 平行缝隙间流体的流动特性 |
| 5.4.3 相对运动平板之间缝隙的流体流动特性 |
| 5.5 具有缝隙节流的全封闭转台静压支承轴承设计 |
| 5.5.1 油垫的流量及刚度 |
| 5.5.2 油垫的摩擦功率损耗及油膜间隙 |
| 5.5.3 具有缝隙节流的封闭式转台静压轴承的优化设计流程 |
| 5.5.4 静压轴承的设计 |
| 5.6 静压支承力矩电机直驱转台结构及液压控制系统 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 机床实验测试结果 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 主轴单元转速振动及精度测试 |
| 6.2.1 主轴转速温升实验 |
| 6.2.2 主轴振动实验 |
| 6.2.3 主轴静态精度测试 |
| 6.2.4 主轴动态精度测试 |
| 6.3 数控转台承载能力及精度测试 |
| 6.3.1 转台承载能力及轴向刚度测试 |
| 6.3.2 转台回转精度测试 |
| 6.3.3 转台定位精度测试 |
| 6.4 机床整机静刚度实验测试 |
| 6.5 整机速度及直线位置精度测试 |
| 6.6 典型零件的加工精度测试 |
| 6.6.1 标准精加工试件的加工检测结果 |
| 6.6.2 机床用典型零件高精度直角铣头体的加工检测结果 |
| 6.6.3 航空发动机传动机匣的加工检测结果 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）电主轴轴承预紧特性分析及其优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 电主轴单元技术研究概述 |
| 1.2.1 国内外电主轴单元技术的发展 |
| 1.2.2 电主轴轴承预紧动力学的研究现状 |
| 1.2.3 高速电主轴轴承预紧与疲劳寿命的研究现状 |
| 1.2.4 高速电主轴预紧与温升的研究现状 |
| 1.3 本课题的主要内容 |
| 2 角接触球轴承预紧下动力学分析 |
| 2.1 电主轴内部构造 |
| 2.2 电主轴的关键部分 |
| 2.2.1 主轴轴承 |
| 2.2.2 电机的转子与定子 |
| 2.3 轴承滚动体的赫兹点接触 |
| 2.4 轴承内几何变化 |
| 2.5 受力平衡方程 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 角接触球轴承预紧下动刚度分析 |
| 3.1 接触刚度分析 |
| 3.2 动刚度分析 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 轴承预紧疲劳寿命分析 |
| 4.1 轴承寿命的计算 |
| 4.1.1 基本额定动载荷计算 |
| 4.1.2 当量动载荷计算 |
| 4.2 高速轴承的寿命计算 |
| 4.3 轴承寿命修正计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 高速电主轴轴承疲劳寿命优化 |
| 5.1 优化设计问题 |
| 5.1.1 目标函数 |
| 5.1.2 设计变量与约束条件 |
| 5.2 基于遗传算法的额定动载荷优化分析 |
| 5.3 疲劳寿命的优化结果和讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 预紧对高速电主轴温升影响 |
| 6.1 高速电主轴热源分析 |
| 6.2 角接触球轴承摩擦力矩计算 |
| 6.2.1 轴承初始预紧力 |
| 6.2.2 轴承内外摩擦力矩 |
| 6.2.3 轴承的摩擦热计算 |
| 6.3 高速电主轴的传热方式 |
| 6.3.1 轴承与油脂之间的热对流 |
| 6.3.2 电机与冷却液的对流换热 |
| 6.3.3 电机转子与外部空气的换热 |
| 6.3.4 定子与转子之间的对流换热 |
| 6.3.5 高速电主轴与外部空气的传热 |
| 6.4 电主轴温度场分析 |
| 6.4.1 温度分析单元选择 |
| 6.4.2 温度场分析的基本步骤 |
| 6.4.3 电主轴单元温升的有限元建模 |
| 6.4.4 电主轴单元的热边界条件 |
| 6.4.5 分析结果 |
| 6.5 电主轴温升实验装置和实验与分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）BT50型加工中心机械主轴单元研制及精度控制方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 现状分析 |
| 1.3 本课题的研究内容 |
| 第2章 BT50型加工中心机械主轴单元结构方案 |
| 2.1 BT50型加工中心机械主轴单元的性能要求 |
| 2.2 BT50加工中心机械主轴单元整体方案论证 |
| 2.2.1 机械主轴单元方案的确定 |
| 2.2.2 电机的选择 |
| 2.2.3 传动方案的选择 |
| 2.2.4 主轴单元主要结构 |
| 2.2.5 轴承的选择及组合方案 |
| 2.2.6 润滑及密封方案 |
| 2.2.7 机械主轴单元刀具拉紧机构 |
| 2.3 本章小节 |
| 第3章 BT50机械主轴单元设计计算 |
| 3.1 主轴的结构设计及计算 |
| 3.1.1 主轴的轴颈设计计算 |
| 3.1.2 有限元分析优化主轴单元的跨距 |
| 3.1.3 分析主轴单元模型的三支承受力 |
| 3.1.4 蝶形弹簧的选择与计算 |
| 3.2 本章小节 |
| 第4章 BT50机械主轴单元的加工与装配 |
| 4.1 BT50主轴单元主要零件的加工及精度控制 |
| 4.2 BT50加工中心主机械轴单元的装配 |
| 4.2.1 装配前的准备及总装 |
| 4.2.2 装配过程中动平衡及拉力实验 |
| 4.3 BT50机械主轴单元试运转调试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 主轴单元精度因素分析及相关的措施 |
| 5.1 主轴单元精度的影响因素 |
| 5.2 轴承对精度的影响及控制方法 |
| 5.3 主轴单元主要零件的精度影响 |
| 5.4 主轴单元的拉刀锥面及系统发热的影响 |
| 5.5 本章小节 |
| 第6章 主轴单元性能测试实验研究 |
| 6.1 机械主轴单元回转精度检测介绍 |
| 6.1.1 主轴回转精度的测试原理分析 |
| 6.1.2 主轴回转精度的测量 |
| 6.1.3 主轴单元温升的测试 |
| 6.2 主轴径向刚度和轴向刚度的测试 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、主轴单元温升控制（论文参考文献）
- [1]电主轴单元热误差半闭环主动控制方法[J]. 褚亚强,刘腾,张艺凡,高卫国,张建军,张大卫. 机械设计与研究, 2021(05)
- [2]高速电主轴动态特性及多工况条件对其影响的研究[D]. 常雷. 天津工业大学, 2021(01)
- [3]精密主轴单元热形变误差解析建模方法[D]. 孟令聪. 河北工业大学, 2020
- [4]基于热-力耦合模型的高速球轴承性能研究[D]. 于洁. 上海大学, 2020
- [5]高速电主轴热特性分析与建模技术研究[D]. 沈雨苏. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [6]基于高速电主轴力-热耦合下的动态特性研究[D]. 马伟. 天津工业大学, 2020(02)
- [7]基于生散热功率匹配的电主轴热主动控制方法[D]. 倪瑞林. 天津大学, 2019(01)
- [8]高精度卧式加工中心设计关键技术研究[D]. 聂应新. 天津大学, 2019(01)
- [9]电主轴轴承预紧特性分析及其优化研究[D]. 娄舜禹. 西安理工大学, 2019(01)
- [10]BT50型加工中心机械主轴单元研制及精度控制方法[D]. 刘梦伟. 山东大学, 2019(09)