轴承预紧力的确定.doc

.WORD完美.格式编辑. .技术资料.专业整理. 北京工业大学毕业设计论文 题 目 ： 轴承最佳预紧力的确定 论文作者 ： 闻琦 学科 ： 机械设计及其自动化 研究方向 ： 机械制造 申请学位 ： 学士学位 指导教师 ： 刘志峰副教授 所 在 单 位 ： 机械工程与应用电子技术学院 答 辩 日 期 ： 2012年5月 授予学位单位 ： 北京工业大学 北京工业大学 毕业设计（论文）任务书 题目 轴承最佳预紧力的确定 专业 机械电子工程 学号 姓名 闻琦 主要内容、基本要求等： 主要内容： 在低速重载下，计算在不同预紧力转速下，轴的刚度和生热，采取有限元法，通过计算轴承刚度和发热量对主轴刚度和温升的影响，研究轴承预紧力对主轴刚度和温升的影响机制。使用三维软件CAD进行BT30型主轴的三维造型，分析工作情况和边界条件，使用ansys进行轴的刚度分析、温度场分析，根据分析结果，确定最佳预紧力。 基本要求： 1计算预紧力对轴承刚度的影响规律。 2计算预紧力和转速对轴承发热的影响规律。 3 计算轴承温升。 4 做出高速电主轴的三维模型，利用ANSYS仿真验证。 5做出曲线图，确定最佳预紧力。 完成期限：2012年6月 指导教师签章： 专业负责人签章： 年 月 日 摘要 高速电主轴是加工中心的核心功能部件，具有结构紧凑、惯性小、转速高、动态特性好等诸多优点，在高速机床中得到广泛应用。其中机床主轴单元轴承的预紧是否合理直接关系到主轴的静、动态特性，有必要从轴承预紧方式的选择和预紧力大小的确定两个方面进行分析研究。 本文基于精密电主轴-轴承系统结构动、热态特性分析，通过对影响轴承结合部位刚度、轴系刚度特性因素的研究，根据对轴承径向载荷、摩擦力矩、生热及温度场的变化，得到关于转速、预紧力温升对轴承结合部动刚度和轴系刚度的影响规律。 本文以BT30型电主轴为模型，运用inventor建立其三维分析模型，选定了轴承型号为7212c，分别通过数学计算和仿真对轴承的刚度和生热进行了研究，分析了轴承的摩擦力矩、运动、载荷和刚度，研究了热特性和预紧力对轴承刚度的影响，进行了仿真实验，最终得到轴承的最佳预紧力。 在工程实际中，提高轴承系统的刚度对提高轴的旋转精度、减少振动噪声和保证轴承寿命都是十分有利的，做这方面的研究能够对优化轴承、轴系刚度的研究领域发展起到一定的促进作用。 关键词：高速电主轴 轴承刚度 轴承生热 温度场 最佳预紧力 Abstract High speed motorized spindle is the machining center core function component， has compact structure， small inertia， high speed， good dynamic property and many other advantages， is widely used in the high speed machine tool. The machine tool spindle unit bearing preload is reasonable or not directly related to the spindle of the static and dynamic characteristics， it is necessary from the bearing preload method selection and pretightening force size determination two aspects carries on the analysis research. In