电主轴动态振动分析.pdfVIP

学兔兔 · 18· 轴承技术 2010年第 2期 电主轴动态振动分析 (工模具制造有限公 司)穆敬巍 吕全英 张彩娟 (业务拓展部 )崔 鑫 摘 要：电主轴振动是电主轴的动态性 能的关键指标之一，它将直接影响工件的加工精度 和 表面质量 ，并影响着 电主轴的使用寿命 。分析电主轴产生振动的机理具有重要的现实意义。 关键词 ：电主轴 ；振动 ；分析 1 1 前 言 为静偏心)；另一种是转子形状偏心(称之为动 电主轴是一种高速、高精密机电一体化产 偏心 )，如图 1所示。显然，由于偏心使定转子 品 ，其应 用 极 为 广 泛 ，特别 是 在 轴 承行 业 中 它 的气 隙不均匀 ，导致 电主轴磁路不对称 ，从而 是内圆磨床关 键核心部件。主轴振动是 电主 导致 电磁 振 动。 轴动态性 能的关键 指标 之一。主轴振动不仅 G f — 直接影响工件的加工精度和表面质量 ，而且消 耗能量 ，使效率降低 ；此外 ，它还损伤电主轴轴 承，加速轴承磨损，缩短其使用寿命 ；显然 主轴 振动还会影响其它配套设备 的使用等等 。为 此电主轴振动必须控制在一定范 围之内，一般 振动值大于 1．5mm／s的不宜进行精磨 ，大于 1． 8mm／s的则应予 以检 修 ，因而对 电主轴 振动 机 a)静偏心 b)动偏心 理展开 分析具 有重要 的现 实意义 。 图 1 气隙偏心 电主轴按其 振 动来 源 可 分 为 ：电磁 振 动 和 机械振动两大类。本文将详细分析此 两类振 2．2 电主轴 转子 的 固有 振动特 性 动 之机 理 ，以便 获得 减 振 的途 径 ，同时在 实 际 Q 工作 中有针对 性 地提 高 电 主轴 的加工 、装配 和 维修精度。 I G 2 电磁 振动 二二 二_／ 2．1 电磁 振动 产生机 理 电磁 振动 是 气 隙磁 场 作 用 于 电机 铁 心 产 生 的电 磁 力所 激发 。在 电 机 铁 心 上 产 生 的磁 图 2 电 主轴受 力示意 图 力有径 向和切 向两个分量，径向分量是定子铁 心产生 振动 的主要 来 源 ；切向分 量 是 与 电磁 转 图2所示为 电主轴轴端有载荷时的受力示 矩相对应 的作用力 矩，并产生局部振动变形 ， 意图。在这种情况下轴有两个主临界转速：当 这是产生振动