磁悬浮轴承内圆磨床电主轴及其控制

为了解决内圆磨床电主轴用磁悬浮轴承控制系统工业应用的问题 ,利用线性二次型最优控制理论设计了模拟PID控制器 ,通过MATLAB软件仿真研究和实验 ,实现了磁悬浮轴承内圆磨床电主轴的实验室运转。又进行了工厂环境下的应用实验 ,结果表明 ,内圆磨床电主轴用磁悬浮轴承控制系统在主轴转速、运转精度、磨削刚度和稳定性等方面已经初步满足工厂应用的要求。附图 5幅 ,参考文献 2篇。     

磁悬浮铣削电主轴转子-刀具变质量不平衡系统动态特性研究

针对磁悬浮铣削电主轴在切削过程中因切屑进入刀具容屑槽中而导致“刀具-主轴”系统质量变化,进而引起系统回转精度不稳定的问题,以变质量质点理论为依据建立“切屑-刀具-主轴”系统的变质量动力学模型。分析系统的不平衡质量变化时所引起的系统振动,进而导致磁悬浮轴承定/转子间气隙磁场不均所产生不平衡磁拉力,并利用等效磁路法建立不平衡磁拉力模型。利用Riccati传递矩阵法求解磁悬浮铣削电主轴转子-刀具系统的稳态动力学模型,得到系统的模态参数和初始偏心质量影响下的不平衡响应。考虑铣削力、变质量力、切屑质量不平衡离心力和不平衡磁拉力等因素,采用Newmark-β算法求解磁悬浮铣削电主轴转子-刀具变质量系统的瞬态动力学模型。对系统从起动到切削过程的动态响应进行仿真分析,结果表明,质量不平衡是影响磁悬浮铣削电主轴转子-刀具系统稳态响应的主要因素;在切削过程中,变质量力是影响系统瞬态响应的主要因素;不平衡磁拉力对系统响应的影响与系统的稳定性成负相关与系统的振幅成正相关。     

磁悬浮轴承技术在电主轴中的应用

数控机床正在朝着高速度、高精度、高效、高智能化的方向发展。高速加工（HSC）使加工时间大幅度缩短，加工表面质量高，零件重复性好，零件变形小，基本不产生热量，可以加工很薄的零件等，诸多优点越来越突出。高速加工需要主轴部件提供高转速，限制主轴部件高转速的两个主要因素是：动力驱动问题和轴承支承问题。     

高速电主轴主动磁悬浮技术研究进展

高速电主轴是高速精密机床的核心功能部件,主动磁悬浮技术是磁悬浮电主轴赖以正常运转和工作的基础.主动磁悬浮电主轴经过数十年的发展虽然在科学研究领域建立了不少案例,但迄今未在高速机床领域得到广泛应用.为探究主动磁悬浮电主轴在高速机床领域难以推广的主要原因,首先,对主动磁悬浮电主轴的发展历史进行了系统性回顾;其次,从磁轴承承...     

新型数控铣床用磁悬浮高速电主轴的设计分析

与其它支承形式的电主轴相比,磁悬浮电主轴更易于实现高速化.文章介绍了一种新型数控铣床用磁悬浮高速电主轴的基本结构、控制原理等,并对其轴系的转子动力学特性进行了初步分析.     

高速电主轴的模态分析

通过对电主轴进行较精确的三维动态有限元建模,经ANSYS分析计算,获得了电主轴的模态特性.研究了电主轴的固有频率、振型和临界转速,分析了轴承预紧力对电主轴二阶固有频率的影响,为高速电主轴结构的合理设计和轴承最佳顸紧力的确定提供了必要的理论基础.     

磁悬浮电主轴制造精度的保证方法

介绍了磁悬浮电主轴制造中存在的几个问题,提出了径向传感器与径向磁力轴承定子相对位置的保证措施,给出了获得径向、轴向间隙的工艺方法。     

高速电主轴的工作模态试验分析

高速电主轴在工作状态下产生的振动对高精度加工影响较大,通过对最高转速为60000r/min的磨削型高速电主轴进行不同转速下的工作模态试验,并运用随机子空间法(SST)对其进行模态参数的识别,得到了电主轴工作状态下多个重要部位的频谱图,分析了多个重要测点的加速度,且与出厂理论值进行比较,以验证其是否符合高精度加工生产的要求和所采用试验方法的正确性,同时说明电主轴产生振动的主要原因,排除了试验用电主轴在共振区工作的可能性.     

陶瓷轴承电主轴主轴的振动模态分析

针对实验室高速精密磨床用陶瓷轴承电主轴,在有限元分析软件中建立了三维有限元模型,对主轴部件进行了模态分析,得出了主轴前五阶固有频率和振型,对刚性支承和弹性支承情况下主轴模态进行了对比分析,为下一步进行详细的陶瓷轴承电主轴动力学分析打下基础。     

陶瓷球轴承电主轴的模态分析及其振动响应试验

目的 通过对某异型石材数控加工中心雕铣用陶瓷球轴承电主轴的动态特性的研究,验证电主轴结构设计的合理性.方法 直接在ANSYS中建立陶瓷球轴承-主轴系统三维有限元模型,采用Subspace模态提取法对其进行模态分析,计算主轴前6阶固有频率、振型和临界转速,并利用DZ-2振动测量仪对该主轴进行振动响应试验.结果,无论是ANSYS的模态分析法得出的固有频率还是振动响应试验得出的极限频率,主轴的最高工作转速都低于其一阶临界转速,能有效避开共振区.结论 对比振动响应试验结果与ANSYS仿真结果,该有限元分析模型的建立过程所做的简化处理是正确的,主轴的结构设计也是合理的.     

高速磁悬浮磨削主轴的试验模态分析

高速磁悬浮磨削主轴在工作转速范围内发生了较大的振动,为此采用试验模态分析法对其进行振动研究,得到高速磁悬浮磨削主轴的固有频率和振型,结合试验模态分析的结果与控制参数的调整,最终找到了振动的原因,提出了一种改善磁悬浮转子系统动力学特性的方法.研究内容对高速磁悬浮磨削主轴的结构设计和控制设计具有一定的实际意义.     

高速电主轴技术的研究

高速加工是近年来发展起来的一种集高效、优质和低消耗于一体的先进制造技术。电主轴是实现机床高速化的核心部件。本文详细阐述了高速主轴的技术难点、存在问题、发展现状，并提出了完整的技术解决方案。     

基于DSP的快速最优PID控制在磁悬浮轴承中的应用

研究了高速磁悬浮轴承电主轴的快速最优控制，应用IT公司的DSP数字信号处理器(TMS320VC33芯片)实现了Bang-Bang控制与PID控制相结合的快速最优控制方案。与模拟PID控制相比较，本控制系统具有控制方案灵活、速度快、精度高等优点，而且据实验数据可得，快速最优控制算法使得系统具有很大的刚度。     

有源磁悬浮中的位移传感器研究

位移传感器是有源磁悬浮系统中的一个重要环节，对系统的稳定工作有着很大的影响，针对有源磁悬浮的应用环境，分析了电感、电容、光敏和磁敏等多种传感器的工作原理，性能和特点。     

15万转超高速电主轴的开发

为解决5mm以下孔的磨削精度和效率，我们开发了150000r／min稳定运转的2GDZl50型超高速电主轴。     

电主轴在高速轴承试验中的应用

系统介绍电主轴拖动方式的优越性 ,列举了电主轴在航空航天轴承试验机、高速卡盘试验机中成功应用的若干实例 ,并对今后电主轴的发展趋势作了介绍 ,附图 6幅 ,参考文献 4篇。     

260电主轴在高速加工中的问题及解决措施

将洛阳轴承研究所研制的260XDJ10y型电主轴用于哈量产HLNC5001型并联加工中心上,但是高速加工汽轮机叶片过程中,换刀时刀柄脱开主轴锥孔困难。文中分析了造成自动换刀过程频繁出现故障的原因,并提出在实践中成功解决问题的具体措施。     

基于磁悬浮轴承高速电主轴的法向磨削力检测方法

利用磁悬浮轴承高速电主轴作为检测器件解决高速磨削法向磨削力实时在线测量困难的问题。通过对磁悬浮轴承高速电主轴转子的动力学分析,得到法向磨削力与电主轴转子位移的两阶导数和转子受到的电磁力的关系。转子的位移数据可由磁悬浮轴承电主轴中的位移传感器的输出得到。为了精确求取电磁力,气隙磁通密度采用图解法求出,消除线性化引入的系统误差;气隙宽度由遍历搜索法标定,消除系统加工装配误差对电磁力测量带来的影响;引入修正系数对由漏磁、磁滞和边缘效应带来的测量误差进行补偿,修正系数由三层神经网络动态实时求出。通过静态和动态试验对电磁力和动态磨削力的检测结果进行验证,试验结果证明基于磁悬浮轴承高速电主轴的法向磨削力检测方法的有效性和准确性。     

高速干气式密封件试验机用电主轴的结构设计

针对干气式密封件试验高转速、大扭矩、高精度的要求,从电主轴轴系、润滑系统、冷却系统、预载荷系统四部分详细阐述了高速干气式密封件试验机的结构及其设计思路。     

基于遗传算法的汽车主动悬架控制器优化设计

针对LQR方法设计主动悬架控制器存在的不足,研究遗传算法与LQR方法结合优化汽车主动悬架控制器的设计。建立汽车半车模型的动力学方程,应用随机线性最优控制理论设计车辆主动悬架LQR控制器,并在Matlab/Simulink环境中实现该控制器的数值仿真,根据仿真结果运用遗传算法对控制器性能参数进行优化。对优化控制器的仿真结果进行时域和频域分析,结果表明:遗传算法与LQR方法相结合,能较快收敛到最优解;优化的主动悬架控制器可以较好地改善车辆舒适性。