150MD24Z7.5高速电主轴多场耦合模型与动态性能预测

来源：振动与冲击杂志2016年第1期北京时间：

作者：张丽秀 阎铭 吴玉厚 陆峰

单位：沈阳建筑大学交通与机械工程学院，沈阳110168

摘要：电主轴是机电一体化产品，充分考虑并预测其动态特性是机床主轴系统优化设计的前提。本文基于电主轴内部磁场、电场、温度场、结构场间的耦合关系，建立了150MD24Z7.5高速电主轴多场耦合有限元模型，通过电主轴电机电磁损耗及轴承摩擦生热计算，仿真电主轴温度场及结构场变化，讨论电主轴热态特性与振动特性之间耦合关系，分析电主轴温升热膨胀后气隙变化对振动特性的影响并通过实验加以验证。研究结果表明，电主轴温升形变对振动幅值影响较大，其中由气隙变化引起的电磁力幅值增加12.1%。利用该多场耦合模型可预测电主轴振动幅值，预测误差为10.2%。<br>

关键词：电主轴；耦合；预测；动态性能