张朋
- 作品数：7 被引量：77H指数：5
- 供职机构：重庆大学机械工程学院机械传动国家重点实验室更多>>
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- 高速电主轴功率流模型与热态特性研究被引量：5
- 2013年
- 根据能量守恒定律建立了高速电主轴功率流模型,研究了电动机电磁损耗、轴承摩擦损耗和风阻损耗之间的关系,并且通过实验测量2ZDG60型高速电主轴运行过程中的电磁损耗参数,对此模型进行验证,其理论计算结果与实验结果吻合度较高。在此基础上,对2ZDG60型高速电主轴进行了热态有限元仿真,分析其不同转速下的温升分布,其中在集中产热区域轴承和电动机处温升较高,测量前轴承外圈以及壳体前部、中部、后部的温升情况,实验数据与仿真数据相比误差较小,进一步验证了高速电主轴功率流模型的准确性。
- 陈小安张朋合烨刘俊峰
- 关键词：高速电主轴功率流热态特性
- 高速电主轴多场耦合动力学特性研究被引量：5
- 2013年
- 建立了一种新型的高速电主轴多场耦合动力学模型,讨论了轴承模型、热态模型、芯轴动力学模型和电机电磁模型之间的耦合关系,提出热膨胀、轴承内圈离心膨胀、轴承内外圈接触膨胀、电磁不平衡拉力载荷和离心力载荷5种耦合因素,并且设计出多场耦合动力学模型的计算流程,分析耦合因素对高速电主轴系统运行状态的影响。以2ZDG60型高速电主轴为研究对象,计算结果表明,考虑耦合因素与不考虑耦合因素相比较,轴承动态支承刚度、轴承损耗功率以及芯轴动力学行为差别较大,实验结果表明:考虑耦合因素时的高速电主轴温升分布和芯轴固有特性与实验结果的吻合度较高。
- 陈小安张朋刘俊峰合烨
- 关键词：高速电主轴轴承动力学
- 高速电主轴热态性能及其影响被引量：40
- 2013年
- 高速电主轴作为高速机床的核心部件,其热稳定性影响着机床的加工精度。为有效预测并控制电主轴运转过程中的热态性能及其对主轴动态特性的影响,建立一种考虑系统热响应和预紧方式影响的角接触球轴承热-机耦合动力学模型,分析运行状态下主轴轴承的摩擦损耗及动态支承刚度,并应用电磁学理论讨论实际输入功率下内置电动机的电磁损耗;确定系统产热和热边界条件后,制定电主轴整体热-机动力学行为计算流程,对120MD60Y6型号电主轴展开温升试验,获取主轴关键部位温度变化规律。同时,理论计算和试验结果表明所建模型及分析流程具有足够的精度;轴承热位移对不同轴承配置的支承刚度和不同工况下系统的固有频率有着不同的影响;进行合理的轴承配置、选择合适润滑油量以及增加冷却水流量均可有效改善电主轴热态性能。
- 陈小安刘俊峰合烨张朋单文桃
- 关键词：高速电主轴球轴承热效应固有频率
- 计电磁不平衡拉力的高速电主轴转子偏心特性研究被引量：7
- 2014年
- 针对高速电主轴转子偏心状态产生的两种载荷-电磁不平衡拉力与离心力,据电磁理论建立电磁不平衡拉力载荷模型,理论分析两种偏心载荷幅值及频率特性;应用Timoshenko梁理论,建立耦合入轴承动态支撑刚度矩阵并以两种偏心载荷为外力的转子有限元模型;据动力学方程计算转子系统固有频率、振型,研究电磁不平衡拉力载荷与离心力载荷对转子系统动态特性影响;通过实验验证两种偏心载荷为引起高速电主轴转子振动的主要因素及转子系统一阶固有频率随转速升高而升高,实验结果与理论计算误差较小。
- 陈小安张朋陆永亚合烨刘俊峰
- 关键词：电主轴转子偏心动态特性
- 高速电主轴轴向振动研究被引量：14
- 2014年
- 针对高速电主轴轴向振动直接影响立式加工件品质高低问题,用有限元法建立高速电主轴转子-轴承动力学模型,分析系统固有特性。轴向一阶固有振型为转子刚体振动振形,固有频率远低于一阶径向振动,理论计算固有频率结果与实验结果误差较小;据线性二次型最优控制理论对高速电主轴轴向振动的主动抑制进行理论分析,设计输出反馈控制系统,建立闭环动力学模型。实例计算结果表明,闭环系统能有效抑制高速电主轴轴向振动。
- 陈小安张朋合烨刘俊峰
- 关键词：高速电主轴动力学
- 单列向心球轴承引发的非线性振动分析
- 2013年
- 根据滚珠轴承结构特点,研究单列向心球轴承转子系统运行过程中由轴承支承刚度变化引起的参数振动,并分析由轴承制造误差和安装误差造成的一系列强迫振动,总结系统中轴承引起的各类非线性振动的振动频率成分,最后在120MD60Y6型号电主轴上进行振动测试,对振动信号进行滤波提纯和频谱分析,结果表明:在低速条件下,单列向心球轴承引发的各种振动频率成分所占比重较大,其幅值随着转速的增加发生细微变化,但其幅值比重急剧下降。
- 陈小安刘俊峰张朋单文桃吴国洋
- 关键词：频谱分析
- 脂润滑球轴承热态性能分析被引量：12
- 2014年
- 针对球轴承高速运转时的热生成及热边界条件问题,建立轴承拟静力学模型分析其受力状态,根据Palmgren经验公式计算轴承摩擦产热,并应用传热学理论,建立考虑热阻抗影响的脂润滑轴承热传递网络模型;研制轴承-转子系统,测量不同工况条件下的轴承外圈温度,试验结果表明:理论模型能准确预测脂润滑球轴承运转时的温升状况,误差在10%以内;轴承启动时其温度上升速度最快,轴承转速和预紧力对其最终稳态温度影响较大,需要加以合理控制。
- 刘俊峰陈小安康辉民张朋合烨
- 关键词：球轴承热态性能
