永磁直线同步电动机法向力对机床结构变形的影响 - 农业机械学报.PDF

２０１１年 ６月 农 业 机 械 学 报 第 ４２卷 第 ６期 永磁直线同步电动机法向力对机床结构变形的影响 １ ２ １ ３ 尹宜勇 　祝莉平 　贾志新 　赵　彤 （１．北京科技大学机械工程学院，北京 １０００８３；２．南通科技投资集团股份有限公司通科研究院，南通 ２２６４００； ３．清华大学精密仪器与机械学系，北京 １０００８４） 　　【摘要】　在建立永磁直线同步电动机驱动结构机械模型的基础上，采用有限元仿真分析运动部件在不同位置 时法向力变化对龙门结构横梁变形的影响，得出横梁在 ｙ轴方向的变形曲线。实验测得横梁背面变形，并与仿真 结果对比分析，得出电动机定子磁场对应的法向力。实验结果验证了仿真结果的正确性。 关键词：永磁直线同步电动机　法向力　结构变形　机床 中图分类号：ＴＧ５０２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００１２９８（２０１１）０６０２１９０５ ＳｔｒｕｃｔｕｒｅＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌｓＣａｕｓｅｄｂｙＰｅｒｍａｎｅｎｔ ＭａｇｎｅｔＬｉｎｅａｒＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒ’ｓＮｏｒｍａｌＦｏｒｃｅ １ ２ １ ３ ＹｉｎＹｉｙｏｎｇ　ＺｈｕＬｉｐｉｎｇ　ＪｉａＺｈｉｘｉｎ　ＺｈａｏＴｏｎｇ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ ２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｏｎｔｅｃ，ＴｏｎｔｅｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｖｅｓｔｍｅｎｔＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｔｏｎｇ２２６４００，Ｃｈｉｎａ ３．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｒｅｃｉｓｉｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓａｎｄＭｅｃｈａｎｏｌｏｇｙ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｌｉｎｅａｒｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ（ＰＭＬＳＭ）ｆｅｅｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ，ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｎｏｒｍａｌｆｏｒｃｅｏｆｍｏｖｉｎｇｐａｒｔｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｒｏｋｅｔｏｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆａｇａｎｔｒｙｔｙｐｅｂｅａｍ ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ．Ａｃｕｒｖｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｙｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｅａｍ ｗａｓａｃｈｉｅｖｅｄａｎｄｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｅａｍｗａｓｍｅａｓｕｒｅｄ．ＴｈｅｎｏｒｍａｌｆｏｒｃｅｏｆＰＭＬＳＭｗａｓａｃｈｉｅｖｅｄ ｂｙｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｒｅｌｅｖａｎｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｏｏｌｐｏｉｎｔｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｅｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄｔｏｂｅ ｒｅｌｉａｂｌｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　Ｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｌｉｎｅａｒｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ，Ｎｏｒｍａｌｆｏｒｃｅ，Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ， Ｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌ 究［７～９］，但是这些研究成果只是测量了电动机法向 　　引言