高速电主轴动力学理论与检测技术

田胜利，男，博士/讲师/研究生导师，博士毕业于重庆大学机械工程专业，重庆工商大学专职教师，及重庆长江轴承股份有限公司博士后。主要研究方向为高速电主轴动力学理论及其综合性能测试技术。承担科研项目4项，发表高水平论文6篇，获权国家发明专利5项。

合烨，男，博士副教授/博士生导师，重庆大学机械与运载工程学院教师，全国金属切削机床标准化技术委员会(SAC/TC22)国际标准化工作委员会委员。主要研究方向为高性能机电传动及智能控制。承担科研项目20余项，获得重庆市科技进步奖二等奖1项、三等奖2项，获权国家发明专利8项，发表学术论文30余篇。

第1章高速电主轴系统简介与设计

1.1电主轴的结构原理

1.2电主轴的关键技术

1.2.1支承技术

1.2.2润滑技术

1.2.3冷却技术

1.2.4电动机驱动与控制技术

1.2.5动平衡技术

1.2.6刀具接口技术

1.2.7精密加工和精密装配技术

1.3电主轴的结构设计

1.3.1集成多种检测功能的电主轴结构设计1.3.2电主轴结构设计细则

1.4电主轴的动态优化设计方法

1.4.1动态设计步骤

1.4.2设计参数的确定

1.4.3设计参数对系统固有频率的影响

1.4.4设计参数灵敏度分析

1.4.5电主轴动态设计应用示例

第2章轴承的热-机耦合拟静力学建模与分析

2.1热膨胀量对轴承预紧状态的影响

2.2高速球轴承的热-机耦合拟静力学模型.....

2.3轴承动态支承刚度分析..........

2.3.1单个轴承的动态支承刚度

2.3.2配对轴承的动态支承刚度

2.4轴承的摩擦损耗模型

2.4.1整体经验法

2.4.2局部分析法

2.4.3滚动体与套圈的摩擦系数

第3章高速电主轴的热态特性分析

3.1电主轴功率流模型

3.2电主轴热源分析

3.2.1电动机电磁损耗

3.2.2轴承摩擦损耗

3.1.3风阻损耗

3.3散热边界条件

3.4电主轴的热模型与仿真分析

3.4.1电主轴的有限元热模型与分析

3.4.2考虑热-机耦合因素的电主轴热模型与分析

3.5电主轴热态特性的试验研究

3.5.1试验方案

3.5.2电动机电磁损耗模型试验验证

3.5.3电主轴热模型的试验验证

第4章高速电主轴的多场耦合动力学模型

4.1电主轴多场耦合动力学模型

4.1.1电主轴热-机耦合动力学模型

4.1.2轴承动态支承刚度模型

4.1.3计及电磁不平衡力的电主轴多场动力学模型

4.2电主轴多场耦合动力学行为仿真分析

4.2.1多场耦合动力学模型计算流程

4.2.2电主轴热-机耦合模态特征分析

4.2.3电主轴多场耦合模态特征分析

4.3电主轴多场耦合动力学行为试验研究

4.3.1电主轴自由模态试验

……

7.1.1传统的动静转换加载法

7.1.2新颖的动静转换加载法

7.2电主轴柔性接触式动态径/轴向力加载方法

7.2.1高压水射流加载系统的原理和组成

7.2.2高压水射流加载系统的设计和分析

7.2.3高压水射流加载系统的加载性能测试

17.3电主轴非接触式动态径/轴向力加载方法

7.3.1基于电磁原理的电主轴非接触式加载方法

7.3.2基于静压气膜的电主轴非接触式加载方法

7:4电主轴动态径/轴向力加载的其他方法

7.5电主轴动态径/轴向力加载法的横向对比

第8章高速电主轴的试验检测方法

8.1电主轴试验平台建立的基础条件

8.1.1电主轴试验平台对电源质量的要求

8.1.2电主轴对安装环境的要求

8.2电主轴的操作规范

8.2.1启动前的安全检查

8.2.2操作规程细则

8.2.3维护保障制度

8.3电主轴运行品质的测试方法......

8.3.1前后轴承动态支承刚度的测试方法

8.3.2电主轴轴承摩擦损耗的测试方法..

8.3.3电主轴回转特性的测试方法.....

8.3.4电主轴其他特性的测试方法.........

参考文献