磁悬浮磨削主轴热态特性.pdfVIP

学兔兔 第46卷第20期 机 械 工 程 学 报 V_01．46 NO．20 2010年 10月 JOURNAL OF MECH ANICAL ENGINEERJNG 0ct． 2 0 1 0 DoI：l0．3901／JlⅣ【E．2010．2O．029 磁悬浮磨削主轴热态特性水 吴华春 胡业发2 ． 武汉理工大学机电工程学院 武汉 430070； 2．武汉理工大学湖北省数字制造重点实验室 武汉 430070) 摘要：磁悬浮磨削主轴在散热条件差、系统温度过高时，会导致转子部件热膨胀，产生热应力或改变磁力轴承以及电动机的 间隙，从而降低系统的可靠性。研究采用试验测量和有限元分析相结合的方法，在考虑传导和辐射的传热方式下，建立磁悬 浮磨削主轴热态分析有限元模型，利用有限元软件ANSYS对磁悬浮磨削主轴进行温度场分析，得到主轴组件的温度场分布。 利用HY一2988G红外热像仪测量磁悬浮磨削主轴的温度场分布。研究表明，提高冷却效率可有效控制磁悬浮磨削主轴的温升， 另外尽可能将温度监测点的位置选择在电动机处。通过对试验和理论结果的对比分析，得出磁悬浮磨削主轴的热设计及结构 设计对系统工作时温度分布有着重要影响，同时可为其温度的在线监测和控制提供理论依据。 关键词：磁悬浮 热态特性 ANSYS 温度场 中图分类号：TP271 ．4 Thermal Characteristics of Magnetic Levitated Grinding Spindle WU Huachun HU Ylefa (1．School of Mechanical Engineering，Wuhan University of Technology,Wuhan 430070； 2．Hubei Digital Manufacturing Key Laboratory,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070) Abstract：The magnetic levitated grinding spindle(MLGS)call be hi曲temperature due to less heat dissipation．Hi曲 temperature may cause thermal expansion which will reduce the reliability of the system because of therm al stress and gap changing of the magnetic bearings and the motor．Experimental measurements combined with finite element analysis are adopted in the~search．With consideration of heat transfer modes of conduction and radiation．a finite element model for analyzing the thernqal state 0f MLGS is built．Finite elemem software ANSYS is used to analyze the temperature field of MLGS，then the temperature field distribution of the spindle component is obtained．The HY．2988G．thermal infrared imager is used to meas~e the temperature field distribution of MLGS．The research shows that ra