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    高速磨削电主轴单元定子冷

    2019-04-10   来源ㄩ   点击数ㄩ0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合?#39318;?#20307;大小:
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     中国钢管信息港行情来看ㄩ长输管道河流穿越技术应用及施工管理重点分析2.1开挖穿越技术应用及施工管理重点分析长输管道河流穿越技术根据其开挖形式可以分为开挖及非开挖两类﹝开挖穿越技术即是在管道埋设前利用机械挖掘或定向爆破等方式进行管线沟槽的施工﹝在此基础上进行管底修整及管线敷设ㄛ通过回填后实现长输管线的河流穿越﹝在这技术应用中ㄛ需要在工程施工前对地质情况进行勘探﹝开挖穿越方式多是由于地质条件不能满足定向钻穿越或隧道施工需求而采用的方式﹝因此其开挖过程中需要对沟槽两侧进行相应的支护ㄛ?#28304;?#20445;障施工安全﹝根据这一需求ㄛ现代长输管线河流开挖穿越技术应用中ㄛ应采取如下措施保障施工安全及施工目的﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛首先ㄛ在工程中标后应对设计技术文件进行分析﹝同时实地考察施工环境ㄛ并对地质勘探报告进行探讨﹝针对工程?#23548;?#24773;况构建科学的﹜完善的施工管理体系﹝将影响长输管道河流穿越施工的各项因素进行综合分析ㄛ?#28304;?#20026;基础对施工管理体系进行完善﹝通过这样的管理体系完善方式为长输管道河流穿越施工管理奠定基础﹜?#28304;?#20026;基础规范施工过程中的各项工作﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛近年来ㄛ随着对加工要求的提高ㄛ国际上高性能﹜高速﹜高精度数控机床普遍采用电主轴单元ㄛ尤其是磨削用高速数控机床ㄛ它代表了高速主轴技术的未来发展趋势﹝然而ㄛ电主轴单元在高速运转的过程中会产生大量的热ㄛ如果散热问题解决不好ㄛ大量的热就会使主轴发生热变形ㄛ从而影响工件的表面质量和加工精?#21462;?#30005;主轴单元的内部有两个主要热源ㄗD主轴轴承?#34382;?#20869;藏式主电机﹝因此ㄛ探索电主轴单元定子表面的散热方式显得尤为重要﹝
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    ﹛﹛传统高速电主轴单元通常采用循环冷却结构ㄛ冷却槽的截面形状及管道的空间布置方式主要是依靠经验来设计﹝然而ㄛ经验设计没有充分考虑冷却管道的截面形状以及管道间壁体的厚度对散热的影响ㄛ为安全起见ㄛ通常把螺旋管道之间的槽壁设计的较宽ㄛ因此ㄛ减小了散热总面积ㄛ削弱了散热效果﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛中国钢管信息港行情来看ㄩ运用薄壁圆?#26448;?#22411;的相关理论ㄛ从管壁因承受冷却液内压力而产生的应力应变方面着手ㄛ通过定量分析壁厚的最小范围ㄛ优化设计高速主轴单元定子表面冷却管道的截面大小与形状ㄛ提高表面对流换?#35748;?#25968;ㄛ增加换热面积ㄛ从而达到增强换热的目的˙另外ㄛ为电主轴单元定子表面冷却管道的布置提供理论基础﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛2定子表面冷却管道的几?#25991;?#22411;2.1定子表面冷却方式概述主轴单元在高速运转?#20445;?#20250;产生大量的?#21462;?#22914;果这些热不能及时?#34892;?#22320;被带走的话ㄛ会使主轴温度升高ㄛ沿轴向﹜径向发生热变形ㄛ从而影响工件的表面质量ㄛ尤其在精密﹜超精密加工中这种影响更为突出﹝为了使定子表面的温升减小ㄛ?#35805;?#26159;在定子表面安装一个带有螺旋槽的铝套或者在定子表面直接开槽ㄛ然后在槽中通入室温冷却液ㄛ通过对流换热ㄛ使冷却液带走定子所产生的大部分热量ㄛ从而达到降低定子温升的目的﹝
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    ﹛﹛2.2冷却管道的几?#25991;?#22411;高速主轴单元定子表面的螺旋冷却管道ㄛ如所示﹝传统的管道截面形状设计是基于经验来设计的ㄛ没有定量分析壁体的厚度S对定子表面冷却效果的影响﹝事实上ㄛ壁体的薄厚对定子的散热有较大的影响ㄛ壁体相当于肋片ㄛ其薄厚直接影响定子表冯瑞金等ㄩ基于MATLAB的高速磨削电主轴单元定子冷却管道的优化设计面的散热总面积ㄛ而散热面积的大小与散热量成正?#21462;?#22914;果壁体太厚ㄛ那么散热总面积减小ㄛ散热热量明显减少˙如果太薄ㄛ壁体可能因承受不了来自冷却液的内压力而发生变形ㄛ使冷却?#23376;?#22771;体之间出现缝隙ㄛ管道不能?#34892;?#22320;把液体密封在内ㄛ部分流体越过壁体进入相邻管道ㄛ进而影响流体在管道中的速度ㄛ使流体流速减小ㄛ最终影响定子表面的对流换热量﹝
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    ﹛﹛ㄗaㄘ冷却管道的几?#25991;?#22411;0ㄘㄘ冷却管道的横截面形状电主轴定子表面冷却管道的几?#25991;?#22411;图中ㄩa﹜6求冷却管道横截面的高和宽˙P壁体的厚?#21462;?/div>
    ﹛﹛
    ﹛﹛3定子表面冷却管道截面参数的数学模型冷却管道的截面形状尺寸及壁厚的参数a﹜﹜有如下的函L﹜﹜A﹜﹜Cp定为独立参数ㄛ1﹜R﹜hP﹜﹜P为非独立参数﹝非独立参数由独立参数Q﹜P﹜R.﹜以及流体的物性参数来确定﹝下面ㄛ我们来讨论部分非独立参数的计算模型﹝
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    ﹛﹛3.1冷却管道入口处?#23548;?#21387;力P的数学计算模型由知ㄛ定子表面冷却管道中的能量损失仅为沿程损失Hfㄛ即流体在均匀流段上克服沿程阻力而引起的能量损失ㄛ公式平均流速ㄗm/sㄘ˙g求重力加速度ㄗm/sㄘ﹝
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    ﹛﹛此外ㄛ机?#30340;?#30340;沿程损失即能量损失ㄛ与压力损失有关ㄛ关由上述分析可知ㄛ管道入口处的?#23548;?#21387;力P应该是ㄩP=P0+AP〥3.2冷却管道沿程压力损失AP的数学计算模型3.2.1沿程损失的数学计算模型〣层流沿程损失Hfㄐㄩ已经对层流沿程损失进行了详细的推导ㄛ所得结果如下ㄩ/=64/Re〦为?#25628;?#31350;它们之间的定量关系ㄛ尼古拉兹做了大量的﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛不同流量下的最优化结果参数名称管道截面冷却液流量管道壁体厚QㄗㄗLlminㄘ度5mlmm定子材质计算结果45钢6定子表面冷却管道的有限元分析与比较6.1仿真分析的基本条件ㄗ1ㄘ电机的额定功率为41.9kWㄛ额定损耗功率为1.5kW˙ㄗ2ㄘ?#25512;?#28070;滑系统的压缩空气压力为0.15MPaㄛ温度为20T˙ㄗ3ㄘ环境温度为20t?#34382;?#23450;子的材质为钢ㄛ长为382mmㄛ直径为199mm. 6.2仿真分析结果与对比6.2.1经验设计结果根据经验所设计的冷却管道ㄛ定子表面经冷却后的温度分布ㄛ如表2所示﹝
    ﹛﹛
    ﹛﹛根据经验所设计的冷却管道经冷却后的温度管道截面管道截面宽blmm管道壁体厚度5ㄗmm冷却液流量QㄗㄗLlminㄘ最高温度Tㄗ弋定子材质45钢6.2.2优化设计结果根据上述理论公式ㄛ运用Matlab软件优化计算ㄛ并用Nastran软件进行了仿真分析ㄛ结果如表3所示﹝
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    ﹛﹛中国钢管信息港行情来看ㄩ冷却管道经化设计后并经冷却液冷却后的温度管道截面管道壁体冷却液流量最高温定子材质厚度5ㄗmm度Tㄗ弋45钢6.2.3仿真结果对比通过对比两种设计结果ㄛ优化设计表明ㄩ在同一冷却液流量的情况下ㄛ优化设计与经验设计相比ㄛ具有明显的冷却效果ㄛ由传热学理论知这是因为电主轴单元定子表面相邻冷却管道间的槽壁相当于肋片ㄛ肋片的薄厚对散热有着较为明显的影响ㄛ在定子长度和槽宽为定长的情况下ㄛ肋片ㄗ即壁厚ㄘ越薄ㄛ散热总面积就越大ㄛ?#24067;?#26159;增加了电主轴单元定子表面的散热面积ㄛ对流换热就越强ㄛ因此ㄛ换热效果就显著﹝在同一冷却液流量的情况下ㄛ截面形状为正方形的冷却效果比截面形状为长方形的冷却效果显著ㄛ另外ㄛ正方形截面形状的参数计算更符合?#23548;?#24037;况ㄛ因此ㄛ仿真结果更准确﹝
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