铝合金搅拌摩擦焊电主轴冷却系统的设计与仿真.pdfVIP

第3期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 No．3 2015年3月 ModularMachineTool＆ AutomaticM anufacturingTechnique M ar．2015 文章编号：1001—2265(2015)03—0075—03 DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．03．020 铝合金搅拌摩擦焊电主轴冷却系统的设计与仿真水 储泽楠h，张一寒 ， 梁 兴 ，赵亚东 (1．安阳工学院a．科研处-b．机械工程学院，河南 安阳 455000；2．安阳莱工科技有限公司，河南 安 阳 455000) 摘要：铝合金搅拌摩擦焊电主轴作为铝合金搅拌摩擦焊机床的核心部件，其热态稳定性影响着机床 的高质量的焊接。为有效预测并控制铝合金搅拌摩擦焊电主轴运转过程中的热态性能及其对铝合 金搅拌摩擦焊主轴焊接质量的影响，建立铝合金搅拌摩擦焊电主轴水路的热态分析有限元模型，分 析热稳定状态下铝合金搅拌摩擦焊电主轴水路的温度场分布以及冷却系统对铝合金搅拌摩擦焊电 主轴温升的影响，分析结果表明，提高铝合金搅拌摩擦焊电主轴现有冷却系统的冷却效率可有效控 制主轴电机和 内置轴承的温升；同时，仿真分析冷却水路对铝合金搅拌摩擦焊电主轴温升的影响，揭 示铝合金搅拌摩擦焊电主轴温度场分布的非线性特征 。进行合理的轴承配置、选择合适冷却水道尺 寸以及增加冷却水流量均可有效改善 电主轴热态性能。 关键词：铝合金搅拌摩擦焊；电主轴 ；内置电动机 ；热态特性；仿真分析 中图分类号 ：TH122；TG506 文献标识码 ：A Friction StirW eldingofAluminum AlloySpindleCoolingSystem DesignandSimulation CHUZe—nan ，ZHANG Yi—hang ，LIANG Xing ，ZHAO Ya-dong (1a．DepartmentofScientificResearch；b．SchoolofMechanicalEngineering，AnyangInstituteofTechnology， AnyangHenan455000，China；2．AnyangLaigongTechnologyCo．，Ltd，AnyangHenan455000，China) Abstract：aluminium alloyfrictionstirweldingofmotorizedspindle，whichisthecoreofhtealuminium al— loyfrictionstirweldingmachineparts，thehotstabilityaffectshtehighqualityoftheweldingmachine．To effectivelypredictandcontrolhtealuminium alloyfrictionstirweldingthermalstateinhteprocessofmotor— izedspindlerunningperformanceanditsimpactonthequalityofaluminum alloyfrictionstirweldingspindle welding，establish aluminium alloy friction stirweldingofmotorizedspindlewaterway hotfiniteelement modelanalysis，analysisofaluminum alloyfrictionstirweldingthermalstabilityconditionmotorizedspindle temperaturefielddistributionofthewaterandthecoolingsystem ontheinfluenceofaluminum alloyfriction stirweldingofmotorizedspindletemperaturerise，theanalysis