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手动木工设备车床用高速电主轴散热结构设计与温度场分析

手动木工设备车床用高速电主轴散热结构设计与温度场分析

发布日期:2019-05-13 作者: 点击:

高速镂铣是木材精深加工的主要方法。目前数控镂铣机的主传动系统广泛选用电主轴的结构方法。一般高速电主轴的热稳定性问题是需求解决的要害问题之一。主轴轴承高速下的剧烈冲突发热和高频电机发热会使主轴发生热变形,影响电主轴的加工精度和工作稳定性。高速电主轴作为木匠用数控镂铣机的要害部件,有许多特别的要求。


  木匠切削机床与一般的金属切削机床的工作条件不一样,加工的资料是木材或许木质复合资料,手动木工设备车床加工环境粉尘比较多,木材加工不允许液体光滑与冷却以避免污染成品,因此木匠机械电主轴要经过特别设计⑴。我校近年来与某企业联合开发具有自动换刀功能的木匠机械电主轴,针对木匠切削的特别要求,选用不同的电主轴散热结构对电动机的定子进行强行冷却,获得杰出的效果。

手动木工设备车床

  木匠机械电主轴的结构特色木匠切削机床与一般的金属切削机床的工作条件不一样,它与金属切削电主轴相比,大致有以下特色。


  金属切削电主轴一般选用冷却液对切削区进行冷却和排屑、对轴承进行光滑和对电机定子进行强制冷却,直曲件四面砂光机这种方法对加工木材造成污染,所以木匠机械一般要求选用强力抽风设备来抽取切屑进程中发生的粉尘,选用风冷方法来对电主轴进行散热。


  木匠机械在切削进程中会发生很多的粉尘,因此木匠机械电主轴的运用环境比一般高速电主轴恶劣,因此密封要求就更高。

直曲件四面砂光机

  木匠加工的特别要求使得轴承的光滑只能选用脂光滑,然后发生的热量较大,为减少热量,支承般选用角接触混合陶瓷球轴承,即滚球用SigN陶瓷资料制造,:广东省自然科学基金博士发动基金资助项目(编号:04300208);广州市科技攻关项目(编号:2006z2-D9071)而轴承的内、外圈仍选用刚质资料中停止外表与周围的空气之间的传热的核算结果,取复合传热系4.4电主轴旋转外表与周围空气的传热主轴篼速旋转时,周围空气可在主轴的旋转部位发生轴向和切向气流,轴向和切向气流的平均速度可由下式核算:传热系数是主轴速度的函数,用式cx= 5.2单元类型的选择与网格区分ANSYS稳态热分析共提供了约四十种单元。本模型选用PLANE55平面单元进行网格区分PLANE55申-元用于二维空间平面或轴对称结构,具有热传导特性。该单元有4个节点,节点自由度为温度对电主轴有限元分析模型进行单元网格区分如(共有3429个单元、3927个节点)。


  高速木匠机械电主轴稳态热分析高速木匠机械电主轴的稳态热分析在以下条件下进行:环境温度为71=251:。主轴转速为25000r/min,内装电主轴样机有限元分析模型电机的铪定的功率为3.5kW,前后轴承选用的是混合啕瓷球轴承,前轴承为B7005C,后轴承为B7004C,光滑方法为油脂光滑,运动粘度取SOmmV%电主轴的热源主要来源于内装电机的发热和轴承的冲突发热,


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关键词:手动木工设备车床,直曲件四面砂光机

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