机床主轴箱热传导仿真分析与实验研究

来源期刊：机械设计与制造2019年第6期

论文作者：方兵 叶大鹏 赵芳伟

文章页码：216 - 440

关键词：主轴箱;热传导;结合面;接触热阻;有限元分析;

摘    要：为了能够在设计阶段改善精密数控机床在运转过程中由温度分布不均而带来的热误差问题,采用有限元法建立了某精密数控机床主轴及箱体的热分析模型。在确定主轴轴承发热功率和表面对流系数等热边界条件的基础上,重点考虑了主轴刀柄、轴承等主要零部件结合面的接触热阻对热传导的影响。基于该模型,研究了箱体及主轴的温度场分布特点,揭示了主要部件的温度变化规律。搭建了温度测试系统以验证上述模型,对比结果表明,该热分析模型的相对误差均在5%以内,具有较好的精度,能应用于精密数控机床的设计、分析与优化。