热变形对电主轴电机转子与主轴过盈配合的影响.pdf

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1、热变形对电主轴电机转子与主轴过盈配合的影响芮执元，王志强，周亚敏。(1．兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室，甘肃兰州730050；2．兰州理：L大学机电工程学院，甘肃兰州730050；3唐山开滦广汇设备制造有限公司，河北唐山063026)ElfectofThermalDeformationtotheInterferenceFitBetweentheMotorSpindle．’SRotorandSpindleRUIZhi—yuan．-．WANGZhi—qiang。ZHOUYa—r

2、ain。(1．KeyLaboratoryofDigitalManufacturingTechnologyandApplication，TheMinistryofEducation，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050,China；2．SchoolofMechanicalandElectronicalEngineering，IanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China；3．TangshanKail

3、uanGuanghuiEquipmentManufacturingCo。，Ltd．，Tangshan063026，China)摘要：概述了电主轴的结构，分析了电主轴转子Spindle；interferencefit；theamountofinterference与主轴过盈配合存在的问题。通过对电主轴静态过盈量和动态过盈量的比较，针对高速电主轴在稳定0引言温度场下的热变形对电主轴电机转子和主轴配合的影响，从理论上进行了研究，提出了在设计时对过盈高速电主轴作为高速机床的核心部件，其加工量进行热变形误差

4、补偿，为全面提出热公差配合理精度和装配精度直接影响机床的精度。传统的机床论奠定了良好的基础。主轴电机与机床主轴是分离的，它们之间通过齿轮关键词：热变形；电主轴；过盈配合；过盈量和皮带轮连接。主轴转速的调节是通过改变齿轮的中图分类号：TH161啮合来实现的。而电主轴由内装式电机直接驱动，文献标识码：A从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床文章编号：1001—2257(20l1)07—0003一O3主轴的“零传动”。这种由内装式电机和机床主轴Abstract：Structureofmotoriz

5、edSpindleisex—“合二为一”的传动形式，即采用无外壳电机，将其空plainedandinterferencefitproblemofthespindle心转子直接套装在机床的主轴上，带有冷却套的定roterandthespindleaxisisanalyzed．Comparison子则安装在主轴单元的壳体内，形成内装式电机主spindlestaticinterferencevolumetospindledy—轴(build—inmotorspindle)，或称高速电主轴(high—sp

6、eedmotorizedspindle)[。namicinterferencevolumethispaperhadatheoret—icalresearchontheeffectofthehighspeedelectric由于电主轴的动平衡精度要求非常高，主轴上的零件大量采用过盈配合来固定。电主轴在电机转spindle’Sthermaldeformationunderthestabletemperaturefieldtothematchingbetweenthero—子和主轴之间采用过盈配合来传递

7、大扭矩，过盈量的大小直接影响联结的可靠性。过盈量过大会使主torandspindle．Thispaperproposetomakethe轴装配困难，影响装配精度，甚至破坏装配表面；过thermaldeformationerrorcompensationtothe盈量过小则会影响主轴传递扭矩的能力，并且电主shrinkrangewhendesigningtolayabetterfoun—轴在高速旋转时会产生很大的离心力，电机转子和dationtothehottolerancesmatchingthe

8、orybeing主轴芯部的发热比较严重，因此，会产生很大的热应roundlyproposed．力、热变形。为了确保电主轴运转的安全性和可靠Keywords：thermaldeformation；motorized性，电机转子与主轴过盈量的确定及应力强度至关收稿日期：2010—12一O6基金项目：国家科技重大专项项目(2009ZX04001—015)重要。《机械与电子}2011(7)■■■■热变形对电主轴电机转子与主轴过盈配合的，●●●●●●●●●●●●●●J，、●，，●●●1电主轴