高速电主轴非接触式加载可靠性试验(8)

2019-03-04 10:34

吉林大学本科毕业设计说明书

上面,就可以通过安装在T型槽里面的螺栓左右移动调整电主轴的左右位置。支撑机构下面有U型槽,在固定前,可以调整电主轴的前后位置。通过以上三部分就可以调整电主轴的空间位置,以保证电主轴与电力测功机的同轴度。

第2节 测试棒强度分析

由于测试棒是承受加载力的主要元件,如果它的强度达不到要求,那整个实验的设计将没有任何意义,下面在CATIA中对加载棒进行强度校核。虽然主轴是受动载荷,但是按最大加载力进行静强度校核,若此时能满足要求,则动载荷也没有问题。加载棒的轴肩处承受轴向力为344N,径向力为960N,转矩为9.15Nm,将加载棒的材料设置成陶瓷。加载过程及结果如下图5-2至5-4所示:

图5-2 加载棒的固定及受力设置

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图5-3 加载棒的应力校核结果

图5-4 加载棒的位移校核结果

由图5-3可知,测试棒所承受的最大应力在轴肩处,为10.4Mpa,这样测试棒的设计完全符合强度要求。如图2.80所示,测试棒的最大位移为4μm,也符合实验要求。

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设计总结

从去年11月份开始接触这个课题,刚一接触这个项目,我都不知道电主轴具体是什么东西,然后下来收集资料,并且到国内最大的电主轴生产公差——洛阳轴承科技股份有限公司进行实地考察,参观了电主轴的生产线,并和搞电主轴研究的高级工程师徐同申学习很多关于电主轴的知识,包括电主轴的结构、驱动方式、冷却方式、润滑方式、轴承的选用,动平衡实验、以及电主轴常见的故障等等。徐工还给我们搭建高速电主轴可靠性实验平台提出了宝贵意见。

回到学校,在图书馆,网上查询了电主轴的相关论文资料,并在全国范围内调研了电主轴的生产情况,国内电主轴在性能上与国外电主轴相差较远,国内还没有一家生产商能做到,在转速达到18000r/min的同时,功率同时达到22Kw,最后洛阳轴研专门为我们课题组研发这一要求的电主轴。

电主轴的问题解决后,就是设计试验台。由于该试验台的特点是模拟主轴的实际工况,而且是高速,大功率,所以设计过程中,最大的问题就是解决加载方案,设计过电磁加载,电液加载,电力加载等好几种加载方案,经过很长一段时间的研究,不断的确定方案,修改方案,最终确定了电磁加载。在设计期间,使我综合运用机械设计的理论和实际知识,结合实际现有的东西知识,培养分析和解决一般工程实际问题的能力,并使所学的知识得到进一步巩固、深化和扩展;通过设计,使我掌握机械设计的一般规律,树立正确的设计思想,培养独立分析和解决实际问题的能力。

当然在设计过程中,也碰到了许多问题。在陈菲、呼烨、张富等老

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师的指导和一些同学的帮助下,我也尽自己的努力去克服困难,最后顺利地完成了整个设计。另外,由于本人缺乏经验及水平有限,设计仍存在一些问题,望老师给予指正。

毕业设计不仅锻炼了我们独立完成设计的能力,而且让我们发现了自身的不足,虽然设计的过程困难重重,虽然绕了不少弯路,但最后看到自己的设计成果时,心中有了一丝的成就感。这次毕业设计是我们在本科生阶段的最后一堂课。它将我们平时所学相互结合起来,为我们将来进入下一段人生准备。它让我学习到了更多的新知识。

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致 谢

设计结束时,我深切感受到不仅是自己的劳动,还有身边老师和同学的关心和支持才使我取得了本次课题的成果,在此向他们表示衷心的感谢。面对一个全新的设计题目,在设计过程中免不了走弯路,但在老师的指导与同学们的帮助下,最终完成了设计任务。

在本设计的开题论证、课题研究、论文撰写和论文审校整个过程中,得到了陈菲老师和呼烨老师的亲切关怀和精心指导,使得本设计得以顺利完成,其中饱含了他们的汗水和心血。老师敏锐的学术思想、渊博的学识、严谨踏实的治学态度、诲人不倦的育人精神、精益求精的工作作风,将永远铭记在学生心中,使学生终生受益。在此我们向他们表示衷心的感谢和崇高的敬意。

在本次设计中,尤其感谢朱岩同学、马宇鹏、何佳龙同学,我们一

起做毕业设计,互相讨论方案,相互学习,不断提高。另外还要感谢实验室的所有师兄师姐,他们提出的宝贵意见使我受益匪浅,感谢那些帮助过我的人。

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