毕设答辩电主轴轴承特性试验台的设计.ppt

主轴-轴承特性分析系统程序设计 动态展示（无模拟信号） 主轴-轴承特性分析系统程序设计 设计成果展示 3 5 谢谢 试验台的结构设计 轴系结构的校核 主轴对本试验能否顺利进行起到了非常重要的作用，轴承试验的成败都由其工作性能的好坏将决定。因此对轴系的校核也尤为重要。由于试验台要求的极限转速非常高，在进入高速转动状态时，如果主轴不合适，或者转动不平衡，就会导致整个试验台的运转，得到的数据也无法作为试验的有效数据。 本次建模时，为了提高运算效率同时又不影响计算结果，在建模的时候没有做退刀槽和倒角。通过ANSYS APDL14.5 生成的有限元模型如图。 电主轴-轴承特性试验台设计 目录 课题的目的和研究意义 试验台的总体设计 试验台的结构设计 主轴-轴承特性分析系统设计 1 课题的目的和研究意义 电主轴是数控机床的核心功能部件，其性能的好坏在很大程度上决定了机床的加工精度和生产效率。随着数控机床向着高速度、高效率、高精度等方向发展，电主轴在工作时除了应具有很高的转速和刚度外，还应在极短的时间内实现升速、降速，并能在指定的位置处快速准停的能力，这就需要电主轴还应具有很高的可靠性和稳定性。轴承是实现电主轴高速化和精密化的关键部件，其性能直接影响电主轴的转速、刚度、振动、工作温度等，进而影响机床的加工精度和稳定性。电主轴轴承的性能、使用寿命对电主轴的工作性能有着重要影响。 背景 课题的目的和意义 课题的目的 课题的意义 对于如何知道轴承是否能有效提高机床的工作效率这个问题，最有效的办法就是对轴承进行轴承实验，通过轴承实验本论文可以清楚地了解被测轴承的寿命和性能好坏。轴承在设计就必须安排进行轴承，因为没有轴承实验，轴承的效果便不得而知。目前市面上的滚动轴承试验台不能完整地模拟出装备了陶瓷球轴承的电主轴的工作环境和实际工作情况。 除此之外，目前进行的电主轴-轴承测试试验一般都是在电主轴空载下进行的，虽然这种方法简单易操作，但它也存在着弊端，比如很难反映电主轴的实际工作环境，也无法模拟实际电主轴在运行过程中所收到的轴向载荷和径向载荷，因此其数值的说服力不高。 鉴于此，设计并制造出一种可以能模拟出一般情况下电主轴的实际工况的试验台，并且能够配合测试软件进行详尽的数据采集和精密的数据分析就变得格外重要。 根据电主轴轴承实际工况和运转特点，研制一台功能多样、集机械和电子于一体的主轴-轴承试验台，并在该试验台上进行电主轴轴承的性能试验研究。完成针对轴承特性所做的实验 2 试验台的总体设计 试验台的总体设计 试验台的总体要求 试验系统的总体要求 根据电主轴-轴承系统实际工况和运转特点，本文制定的电主轴-轴承特性试验台的设计要求如下： 1. 装配有轴向预加载系统，加载方式为机械加载； 2. 径向加载系统为液压加载； 3. 试验测控方式为手动控制，计算机负责进行采样处理和数据分析； 4. 试件应拆装简单，操作方便。 通过调查研究目前市面上的滚动轴承试验台的基本数据，再结合所学知识，如滚动轴承技术，信号处理技术等，制定除了试验系统应满足功能要求如下： （2）可以通过手动设定相关参数，还可以保存为报表的形式； （3）可以直观的看到实时的动态的各项数据，例如转速，载荷等重要数据，还可以对数据进行时频域分析，最后可以从程序中直接保存。打印出来。 试验台的总体设计 试验台的方案设计 3 3 试验台的结构设计 试验台的结构设计 试验台的总体结构设计 试验台的结构设计 轴系结构的设计 轴系的支撑设计 轴系的平稳运行对整个试验有着重要的意义，所以本文这部分将选择如何完成对轴系的支撑，以保证试验的平稳进行，以及数据的可靠合理。通过所学习的知识可以知道，轴系的结构多采用悬臂式或者对称式。 对比两种支撑结构的优缺点之后，本论文决定在轴系中选用对称式支撑结构，因为该结构刚度高，性变小，尤其是本次试验实在高速的情况下完成的，选用对称式结构安全可靠，得出的数据也更有说服力。 悬臂式 对称式 试验台的结构设计 动力系统的设计 动力系统是驱动整个试验台运转的装置，电机和传动装置选择的是否合理，将影响到整个试验能否达到预期要求。 根据电主轴-轴承系统的工作特点与实际工况，联系总体的设计要求，本论文采用Y160L-2三相异步电动机，额定功率为18.5KW，满载转速3000r/min。 本次试验台因为要求高度同心度，所以采用的联轴器要求同心度高，所以采用了GY型刚性联轴器，它的优点是结构简