高速精密電主軸仿真關(guān)鍵技術(shù)研究

定　價：￥35.00

作　者：	何強，李安玲著
出版社：	華中科技大學(xué)出版社
叢編項：
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京東 (￥35.00)

ISBN：	9787568033916	出版時間：	2018-09-01	包裝：	平裝
開本：	16開	頁數(shù)：	208	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書系統(tǒng)地研究了電主軸的仿真分析思路、方法和技巧。通過學(xué)習(xí)本書，可極大地提高機械工程師的設(shè)計仿真效率，大限度地挖掘工程師的創(chuàng)造力。本書基于 ANSYS 有限元、MATLAB 分析和 SolidWorks 三維建模等軟件，結(jié)合電主軸三維設(shè)計及仿真分析，在７章篇幅里依次介紹了國內(nèi)外電主軸仿真分析現(xiàn)狀，電主軸的設(shè)計思路及關(guān)于其靜態(tài)特性、動態(tài)特性、熱態(tài)特性和流體特性的仿真分析。本書介紹了 ANSYS 、 MATLAB 和 SolidWorks 等軟件在電主軸研究中的應(yīng)用，重點介紹了電主軸的仿真分析方法和過程，力求緊扣操作環(huán)節(jié)，語言簡潔，避免了冗長的解釋說明，使讀者能夠快速了解電主軸的仿真分析方法和步驟。在仿真分析過程中，通過適量的電主軸綜合實例操作，向讀者系統(tǒng)地展示了電主軸的仿真分析思路、方法、過程和技巧

作者簡介

　　何強，男，漢族，1976年3月30日生，工學(xué)博士學(xué)位，博士后，副教授，碩士生導(dǎo)師。主要研究方向：軸承潤滑、精密電主軸、機床、數(shù)據(jù)采集與分析。主持國家自然基金1項，博士后自然基金1項，河南科技攻關(guān)項目2項，河南省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點項目2項。主講材料力學(xué)，機械設(shè)計，機械控制工程基礎(chǔ)等課程，獲發(fā)明專利授權(quán)22項，發(fā)表學(xué)術(shù)論文36篇，其中SCI，EI檢索16篇，獲得2014年河南省教育廳學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人稱號，獲得2013年河南省優(yōu)秀博士后稱號，獲得2013年安陽市學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人稱號。主持課題 1、2016年河南省高校重點科研項目《高溫高壓超臨界水腐蝕滾動軸承精密制造及可靠性評估》基金號16A460001 5萬 2、2015年度河南省重點科技攻關(guān)項目《大功率高轉(zhuǎn)速精密車削中心電主軸的研制及可靠性評估》基金號 152102210196 3、2013年度河南省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點項目，《高速潤滑脂測試平臺開發(fā)與研究》基金號（13A460002） 2萬 4、2013年安陽工學(xué)院校級重點實驗室，《機床關(guān)鍵功能部件重點實驗室》 30萬 5、2012國家自然科學(xué)青年基金，《高速列車軸承納米潤滑機理分析與可靠性評估》基金號（51105002） 25萬 6、2012年國家科技重大專項子課題，《ADGM系列高速精密數(shù)控車床及車削中心》基金號（2012ZX04005-021） 30萬 7、2012河南省科技重點攻關(guān)項目，《復(fù)合納米脂潤滑陶瓷球軸承可靠性研究》基金號（122102210246）近三年發(fā)表論文 He Qiang， Li Anling， Shen Yuan. Design and application on experimental platform for high-speed bearing with grease lubrication[J] Advances in Mechanical Engineering， 2015， Vol. 7（11） 1–8 He Qiang， Li Li-Li. The Optimization Design of Lathe Motorized Spindle [J] Recent Patents on Mechanical Engineering 2015， 8， 249-259 He Qiang， Li Lili， Ren Fengzhang. Numerical Simulation and Experimental Study of the Hydrostatic Spindle with Orifice Restrictors[J]The Open Mechanical Engineering Journal， 2015， 9， 1293-1303 Zhao Dong， Weiwei Zhang， He Qiang* .Experimental Study on the High Speed Performance of Bearings[J] Recent Patents on Mechanical Engineering 2015， 8， 260-266 何強；李安玲；任帥陽；李麗麗；高速電主軸數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計[J]機床與液壓，2015，5，107-111 何強；李向東；李安玲；張偉；張勇；中凸變橢圓機床夾具設(shè)計與仿真分析[J]機床與液壓，2014，09，112-114 何強；李安玲；郭龍斌；張鵬偉；李麗麗；張國燁；電機后置式電主軸的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]機械制造，2014，08，24-26 何強；李向東；基于導(dǎo)師制本科生機制專業(yè)培養(yǎng)模式的實踐與思考[J]安陽工學(xué)院學(xué)報，2014.04 何強，張國亮，李安玲，趙亞東，張勇. 車床皮帶軸熱力學(xué)仿真分析[J].制造技術(shù)與機床.2013，08，80-82. He Qiang， Li Anling， Zhang Yong， Jun Ye， Li Xinsheng.Simulation Analysis of Thermodynamics on the Belt Spindle of the Machining Center[J].Advanced Matenals Research Vols.2013，690-693.何強，李安玲，葉軍.加工中心皮帶軸熱力學(xué)仿真分析[J].組合機床與自動化加工技術(shù).2013，06，15-22. 發(fā)明專利 1、何強;葉軍. 高速軸承試驗機. 申請公布號 CN 102636348A 2、何強;葉軍；牛青坡；李澤強；張海鵬；王瓊；王艷. 高速軸承試驗機的加載裝置.申請公布號 CN102620935A 3、何強；葉軍；一種高速全鋼角接觸軸承用導(dǎo)熱潤滑脂及其制備方法.申請公布號 CN102703179A 4、何強雙驅(qū)動串聯(lián)電機式電主軸. 申請公布號：104942635A 5、何強電主軸的均壓氣封和針孔內(nèi)伸式潤滑的裝置. 申請公布號：105057710A 6、何強高速電主軸綜合實驗平臺與實驗方法. 申請公布號：105067234A 7、張繼祝;張靜娟;李安玲;李文清;何強.剮齒機工具主軸. 申請公布號 CN102371364A 8、張繼祝;張靜娟;李安玲;李文清; 何強.剮齒機刀具電主軸. 申請公布號 CN102328100A 9、劉宏昭;邱榮華;周訓(xùn)通;原大寧; 何強.一種高速電主軸切削力模擬加載及測試裝置. 授權(quán)公告號CN102169054B 10、劉宏昭;邱榮華;周訓(xùn)通;原大寧; 何強. 一種高速電主軸非接觸電磁加載裝置. 授權(quán)公告號CN102109416B 11、劉宏昭;邱榮華;周訓(xùn)通;原大寧;何強.高速電主軸非接觸加載力及扭矩測試裝置及測試方法. 授權(quán)公告號CN102128697B

圖書目錄

第１章　緒論１
?。保薄?國內(nèi)外電主軸仿真技術(shù)研究現(xiàn)狀１
　　１．１．１　電主軸主軸的靜態(tài)特性仿真１
　?。保保病?電主軸的動態(tài)特性仿真３
　　１．１．３　電主軸的熱態(tài)特性仿真７
　?。保保础?電主軸的流場特性仿真１３
?。保病?小結(jié) ２５
第２章　高速電主軸結(jié)構(gòu)分析２７
?。玻薄?內(nèi)置電機２７
　２．２　軸承２８
　?。玻玻薄?軸承的選擇２９
　　２．２．２　軸承的配置形式３０
　?。玻玻场?軸承的預(yù)緊３１
　?。玻玻础?軸承靜剛度的簡化計算３３
　２．３　主軸３４
　?。玻常薄?主軸材料的選擇３４
　　２．３．２　主軸的剛度分析３４
　?。玻常场?主軸的熱處理３４
　?。玻常础?電機轉(zhuǎn)子與主軸過盈量分析３５
　?。玻常怠?主軸的動平衡分析３７
　　２．３．６　主軸的臨界轉(zhuǎn)速分析３８
?。玻础?潤滑系統(tǒng) ３９
　２．５　冷卻系統(tǒng) ４１
　?。玻担薄?電主軸的散熱分析４１
２．５．２　電主軸的螺旋冷卻水道分析４１
　２．６　小結(jié) ４２
第３章　靜力學(xué)仿真分析４３
?。常薄?主軸靜力學(xué)仿真４３
　?。常保薄?優(yōu)化模型的建立４３
　?。常保病?仿真結(jié)果４４
　３．２　軸承的靜力學(xué)問題４８
　?。常玻薄?接觸問題與單元類型４９
　?。常玻病?彈性接觸問題基本方程５１
　?。常玻场?接觸問題解析解５１
　?。常玻础?有限元模型建立５２
　?。常玻怠?網(wǎng)格劃分與接觸對定義５３
　?。常玻丁?約束邊界條件與外載荷５４
　?。常玻贰?求解設(shè)置５７
　?。常玻浮?計算結(jié)果及分析５７
?。常场?小結(jié) ６１
第４章　高速電主軸主軸動力學(xué) ６２
　４．１　鄧柯萊法臨界轉(zhuǎn)速估算６２
　?。矗保薄?均勻質(zhì)量軸的臨界轉(zhuǎn)速計算６３
　?。矗保病?帶圓盤不計軸自重時軸的一階臨界轉(zhuǎn)速計算６４
　?。矗保场?實例計算６４
?。矗病?主軸動態(tài)仿真分析６７
　　４．２．１　主軸轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)運動微分方程６７
　?。矗玻病?主軸模態(tài)分析６８
?。矗场?主軸諧響應(yīng)分析６８
?。矗础?高速磨床電主軸主軸動力學(xué)仿真６９
　４．５　ANSYS 中的加載與求解７１
?。矗丁?試驗研究７３
　?。矗叮薄?靜態(tài)錘擊法７３
　　４．６．２　動態(tài)試驗法７４
?。矗贰?結(jié)果與分析７６
　４．８　松拉刀電主軸主軸動力學(xué)仿真７６
　?。矗福薄?電主軸結(jié)構(gòu) ７６
　?。矗福病?電主軸主軸動態(tài)性能分析７８
４．９　小結(jié) ８２
第５章　高速電主軸軸承動態(tài)仿真分析８３
?。担薄?球軸承和非線性動力學(xué)理論基礎(chǔ) ８３
　?。担保薄?球軸承的結(jié)構(gòu)特點８３
　　５．１．２　球軸承的基礎(chǔ)理論８６
　?。担保场?非線性動力系統(tǒng)基本理論８８
?。担病?高速電主軸軸承非線性動力學(xué)分析９４
　　５．２．１　滾動軸承受力分析９５
　?。担玻病?軸承徑向游隙變化下的系統(tǒng)動力學(xué)分析９９
?。担场?基于 LSＧDYNA 的軸承動力學(xué)分析１０８
　?。担常薄SＧDYNA 簡介１０８
　?。担常病SＧDYNA 的方程１０９
　　５．３．３　LSＧDYNA 有限元顯式算法１１０
　?。担常础?混合陶瓷球軸承動力學(xué)分析１１０
?。担础?小結(jié) １２４
第６章　高速電主軸的傳熱分析與溫度場數(shù)學(xué)模型１２５
?。叮薄?傳熱的基本類型１２５
　?。叮保薄?熱傳導(dǎo) １２５
　?。叮保病?熱對流１２５
　　６．１．３　熱輻射１２６
?。叮病?電主軸的傳熱機制１２６
　?。叮玻薄?高速電主軸的熱源及發(fā)熱量分析１２７
　?。叮玻病?高速電主軸的傳熱分析１３０
　６．３　溫度場計算的有限元法１３４
　?。叮常薄?傅立葉定律１３４
　　６．３．２　溫度場的數(shù)學(xué)模型及邊界條件１３４
　?。叮常场?穩(wěn)態(tài)傳熱１３６
　　６．３．４　瞬態(tài)傳熱１３７
?。叮础?高速電主軸的熱態(tài)仿真分析１３７
　　６．４．１　材料參數(shù)與邊界初始條件１３７
　　６．４．２　主軸的熱力學(xué)分析１３８
?。叮怠?混合陶瓷球軸承的熱分析１４０
　　６．５．１　實體模型的建立及單元選擇１４０
６．５．２　邊界條件１４１
６．６　熱態(tài)特性對電主軸系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響１４３
　?。叮叮薄?物理模型創(chuàng)建１４４
　　６．６．２　數(shù)值仿真結(jié)果１４５
　?。叮叮场?電主軸的試驗研究１４８
　?。叮叮础?改善電主軸熱態(tài)特性的基本思路１５１
　６．７　小結(jié) １５２
第７章　流場仿真分析１５３
?。罚薄?電主軸風(fēng)場仿真１５３
　?。罚保薄?數(shù)值模擬模型１５３
　?。罚保病?電主軸的試驗研究１５９
　　７．１．３　仿真結(jié)果與試驗結(jié)果對比１６４
?。罚病?電主軸水冷分析１６６
　?。罚玻薄?最佳冷卻系統(tǒng)的確定１６７
　　７．２．２　熱態(tài)特性仿真分析１７２
　?。罚玻场?試驗驗證１７６
?。罚场?液體靜壓主軸仿真與試驗驗證１８１
　　７．３．１　液體靜壓主軸結(jié)構(gòu) １８１
　?。罚常病?液體靜壓軸承的工作原理及結(jié)構(gòu) １８２
　　７．３．３　液體靜壓軸承的數(shù)學(xué)模型１８４
　?。罚常础?液體靜壓軸承仿真分析１８７
　?。罚常怠?液體靜壓軸承試驗驗證１９１
?。罚础?小結(jié) １９２
參考文獻１９４