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基于ansys workbench 的高速电主轴静动态性能分析,基于ansys workbench 的高速电主轴静动态性能分析1、问题描述 作为高速加工中心的核心功能部件，高速电主轴的静动态性能在很大程度上决定了高速加工中心的加工质量和切削能力，也是影响其加工精度的重要因素。因此在设计时对其进行详细的静动态性能分析，确定电主轴的静态变形、静刚度、固有频率及振型，对于进一步提高高速加...
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基于ANSYS Workbench 的高速电主轴静动态性能分析
1、问题描述
作为高速加工中心的核心功能部件，高速电主轴的静动态性能在很大程度上决定了高速加工中心的加工质量和切削能力，也是影响其加工精度的重要因素。因此在设计时对其进行详细的静动态性能分析，确定电主轴的静态变形、静刚度、固有频率及振型，对于进一步提高高速加工中心的工作性能具有十分重要的意义。这也是后续的结构优化设计及力热耦合特性分析所必需的前期过程。
2、力学模型的简化
由于电主轴是一种阶梯轴，具有中空、多支承的结构特点，主轴承受多种载荷: 主轴前端承受切削力和弯矩，内装电机转子传递给主轴的转矩等。主轴在前后轴承的支承下高速旋转，而且轴承具有非线性弹性形变的特点。因此在建立电主轴有限元模型时，将其作为空间弹性梁处理，并作如下简化:
( 1) 将角接触球轴承简化为弹性支承，忽略其角刚度和轴向刚度，只考虑其径向刚度;
( 2) 将电机的转子等效为同密度的轴材料，作为主轴的附加分布质量，等效到主轴单元上;
( 3) 忽略轴承负荷及转速对轴承刚度的影响，视轴承刚度为定值。
