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第1章 绪论
1.1 课题背景及国内外研究现状综述
1.1.1 课题来源
1.1.2 课题意义
1.1.3 主轴部件的基本要求
1.1.4 国内外高速电主轴单元的研究现状
1.1.5 国内外高速电主轴静动态特性的研究现状
1.2 课题研究目标、研究内容和拟解决的关键问题
1.2.1 研究目标
1.2.2 研究内容
1.2.3 本课题拟解决的关键问题
1.3 本章小结
第2章 高速电主轴的结构及主轴单元静动态特性分析
2.1 高速电主轴的结构
2.1.1 主轴电机的选择
2.1.2 主轴轴承
2.1.3 主轴的润滑与冷却系统
2.2 主轴的静态特性
2.3 主轴的动态特性
2.3.1 主轴的固有振动特性
2.3.2 主轴前端在切削部位的激振点动柔度
2.4 本章小结
第3章 轴承刚度的分析
3.1 赫兹接触定理
3.2 角接触球轴承径向刚度的计算
3.2.1 角接触球轴承受力分析
3.2.2 角接触球轴承接触变形的计算
3.2.3 轴承的轴向预紧与位移
3.2.4 轴承的径向刚度
3.3 圆柱滚子轴承的刚度计算
3.4 高速角接触球轴承动刚度的计算
3.5 圆柱滚子轴承动刚度的计算
3.5.1 滚子与滚道接触副的刚度
3.5.2 圆柱滚子轴承的刚度模型
3.5.3 径向刚度模型
3.6 轴承预紧力对轴承径向刚度的影响
3.7 本章小结
第4章 高速电主轴静态特性的有限元分析
4.1 ANSYS在结构分析中的应用
4.1.1 ANSYS中的结构线性静力分析
4.1.2 ANSYS线性静力分析的基本步骤
4.2 高速电主轴静态特性有限元分析模型
4.2.1 构建几何模型
4.2.2 选择单元类型及划分网格
4.3 典型工艺参数下电主轴所受切削力的计算
4.4 电主轴静刚度计算
4.5 轴承预紧力对主轴静刚度的影响
4.6 本章小结
第5章 高速电主轴动态特性的有限元分析
5.1 ANSYS中的动力分析
5.2 高速电主轴的模态分析
5.2.1 ANSYS中的模态分析
5.2.2 高速电主轴的有限元模态分析
5.3 高速电主轴的谐响应分析
5.3.1 ANSYS中的谐响应分析
5.3.2 高速电主轴谐响应分析建模
5.3.3 高速电主轴谐响应激振力的确定
5.3.4 求解与结果分析
5.4 提高电主轴单元动态性能的措施
5.5 本章小结
第6章 高速电主轴刚度最大的结构优化
6.1 ANSYS的优化设计原理
6.2 基于ANSYS的电主轴结构优化
6.2.1 参数化有限元模型的建立
6.2.2 生成优化文件
6.2.3 优化计算
6.2.4 二阶自振频率校核
6.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录