冷却系统流量对主轴温度的影响研究

• 作者: 刘蕾 王婷 何圳涛 耿继青
• 来源期刊: 机电工程
• 学科: 工学
• 关键词: 电主轴 温度场仿真 最佳流量 最低流量
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 机械零件及传动装置|Mechanical Parts and Transmission
• 页码范围: 250-254
• 页数: 5页
• 分类号: TH133.2|TG659
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4551.2022.02.016

摘要

针对电主轴运转过程中流量设计对主轴温升、寿命影响的问题,对电主轴冷却系统流量对主轴温度的影响进行了仿真分析和测试研究.首先,基于实际的电主轴使用情况,将其工况划分为低转速小扭矩、空载最高转速、低速最大扭矩3种工况,并对不同工况下主轴各关键部件的发热量进行了计算;然后,建立了主轴整机的温度场有限元仿真模型,将最佳流量的分析细化至了主轴的常用切削工况上,同时为避免主轴因流量供给不足造成寿命缩短、故障等问题,提出了最低流量的计算方法;最后,搭建了电主轴温升试验测试平台,对常用工况下主轴各关键部位的温升进行了测试,结合试验结果对仿真模型进行了误差验证.研究结果表明:仿真结果与试验测试之间的误差小于5％,证明电主轴仿真模型具有可靠性;常用工况下电主轴最佳冷却流量为8 L/min,恶劣空载时最低流量为0.4 L/min,恶劣负载下最低流量为0.67 L/min;该结果可为电主轴实际运转工程中的流量设计提供理论依据.