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公开(公告)号：CN104112043B
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201410315488.7
申请日：2014-07-03
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种主轴轴承最优配合参数设计方法，包括以下步骤：建立轴承最优配合量迭代计算流程；考虑主轴与轴承内圈离心力膨胀影响，计算主轴-轴承配合量迭代计算初值；考虑冷却系统对流传热、主轴内装电机损耗，计算轴系热边界条件；根据热边界条件，计算主轴-轴承系统稳态温度场；提取稳态温度场中主轴、轴承内外圈的温度值，计算主轴、轴承内外圈的径向变形量；将轴承内圈与主轴轴颈的径向变形量之差、轴承外圈与主轴轴颈的径向变形量之差作为该次迭代计算得到的轴承最优配合量，并作为下一次迭代计算的初值；考虑主轴转子、轴承内外圈的径向变形量对轴承发热量的影响，重新进行迭代计算。
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公开(公告)号：CN103063432A
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201210498899.5
申请日：2012-11-28
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01M13/04
Abstract: 本发明提供了一种机床主轴轴承配置性能实验装置，包括：铸铁基座、实验主轴组件、被测轴承；实验主轴组件包括轴承座、实验主轴、精密内长隔圈和外长隔圈、精密内短隔圈和外短隔圈、锁紧螺母；多个被测轴承安装在实验主轴上。本发明通过更换轴承和轴上定位元件，实现主轴常用滚动轴承不同数目、不同方向以及不同跨距的配置方式，在主轴端部施加轴向载荷、径向载荷，可以测试不同轴承配置下主轴的回转精度、轴承的温升和轴承的振动，在轴端安装偏心质量块产生激励，可以测得主轴系统的动态特性。
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公开(公告)号：CN102867088A
公开(公告)日：2013-01-09
申请号：CN201210337062.2
申请日：2012-09-12
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: Y02T10/82
Abstract: 本发明公开了一种应用于电主轴稳态温度场的热网络建模方法，包括以下步骤：（1）建立电主轴轴对称二维模型，（2）建立轴系的等效热网络；（3）计算轴承和电机的整体发热量，并将热量分配给发热节点；（4）根据不同散热条件下的传热学经验公式，计算边界节点与流体进行换热的对流换热系数；（5）将各节点之间的传热等效为理想几何体传热，求出各部分传导热阻和边界对流热阻，建立传热物理模型；（6）建立数学模型，选定求解算法。本发明将热网络法应用于具有轴承和电机两大热源以及复杂对流换热边界的高速主轴系统，降低了求解主轴复杂装配体各零件特征温度的难度，与求解传热微分方程相比，是一种快速准确的稳态温度场计算方法。
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公开(公告)号：CN102528560A
公开(公告)日：2012-07-04
申请号：CN201110456787.9
申请日：2011-12-22
Applicant: 西安交通大学
IPC: B23Q17/00
Abstract: 本发明公开了一种机床主轴轴承静态预紧力测量方法，首先，对主轴单元支撑轴承进行载荷分析，求出主轴轴承所受的径向载荷；其次，建立机床主轴轴承静力学模型，建立轴承预紧力与轴承静刚度之间的拟合关系；再次，建立机床主轴静力学模型，采用影响系数法计算主轴前端静刚度，建立主轴轴承静刚度与主轴静刚度之间的关系；接着，将主轴静力学模型和轴承静力学模型进行集成，计算不同轴承预紧力下的主轴前端静刚度值，从而建立轴承预紧力与主轴静刚度之间的拟合关系数据库；最后，通过静刚度测量实验测得主轴前端静刚度，将得到的主轴静刚度在上述轴承预紧力与主轴静刚度的拟合关系数据库中，通过查询得到机床主轴轴承静态预紧力。
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公开(公告)号：CN102866006B
公开(公告)日：2015-01-21
申请号：CN201210349417.X
申请日：2012-09-19
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种通用性强的主轴系统动静态性能测试综合实验台。该实验台主要由驱动电主轴模块、机械主轴模块、液压加载模块组成。其中机械主轴模块中主要部件有主轴、轴承、轴承座、预紧力自适应调整装置、温度传感器、位移传感器、压力传感器、油气润滑装置。预紧力自适应调整采用均匀布置的6个压电致动器来完成，以实现对轴系中角接触球轴承预紧力的精确控制。该实验台可以使用不同的轴承配置形式和不同的润滑方式，从而大大的扩展了实验台的性能。通过控制电主轴的转速，使用温度传感器、位移传感器、压力传感器可获取在不同配置和预紧情况下主轴的温升、刚度等性能测试数据。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102528560B
公开(公告)日：2014-06-04
申请号：CN201110456787.9
申请日：2011-12-22
Applicant: 西安交通大学
IPC: B23Q17/00
Abstract: 本发明公开了一种机床主轴轴承静态预紧力测量方法，首先，对主轴单元支撑轴承进行载荷分析，求出主轴轴承所受的径向载荷；其次，建立机床主轴轴承静力学模型，建立轴承预紧力与轴承静刚度之间的拟合关系；再次，建立机床主轴静力学模型，采用影响系数法计算主轴前端静刚度，建立主轴轴承静刚度与主轴静刚度之间的关系；接着，将主轴静力学模型和轴承静力学模型进行集成，计算不同轴承预紧力下的主轴前端静刚度值，从而建立轴承预紧力与主轴静刚度之间的拟合关系数据库；最后，通过静刚度测量实验测得主轴前端静刚度，将得到的主轴静刚度在上述轴承预紧力与主轴静刚度的拟合关系数据库中，通过查询得到机床主轴轴承静态预紧力。
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公开(公告)号：CN104236907B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410448639.6
申请日：2014-09-04
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01M13/04
Abstract: 一种滚动轴承摩擦力矩与刚度测量装置及方法，该装置包括实验主轴、后支承组件、加载带轮、前支承组件、实验台以及固定在实验台上的前托架、微型梁传感器托架和后托架等；该方法包括以下步骤：1)分别将微型梁称重传感器、力传感器以及位移传感器安装在对应的位置上；2)通过向加载套圈施力，使待测角接触球轴承实现预紧；3)启动拖动电主轴，带动实验主轴在设定转速下运转；4)测量得到待测角接触球轴承的摩擦力矩、轴承轴向载荷变化量及内外圈相对位移；5)将测得的轴向载荷变化量、内圈相对位移绘制成轴承刚度曲线，得到待测角接触球轴承的轴承刚度。本发明能够测量在不同转速、预紧力、轴上载荷三个因素影响下滚动轴承的摩擦力矩与刚度。
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公开(公告)号：CN103063432B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201210498899.5
申请日：2012-11-28
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01M13/04
Abstract: 本发明提供了一种机床主轴轴承配置性能实验装置，包括：铸铁基座、实验主轴组件、被测轴承；实验主轴组件包括轴承座、实验主轴、精密内长隔圈和外长隔圈、精密内短隔圈和外短隔圈、锁紧螺母；多个被测轴承安装在实验主轴上。本发明通过更换轴承和轴上定位元件，实现主轴常用滚动轴承不同数目、不同方向以及不同跨距的配置方式，在主轴端部施加轴向载荷、径向载荷，可以测试不同轴承配置下主轴的回转精度、轴承的温升和轴承的振动，在轴端安装偏心质量块产生激励，可以测得主轴系统的动态特性。
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公开(公告)号：CN103543012B
公开(公告)日：2015-10-28
申请号：CN201310478427.8
申请日：2013-10-14
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01M13/04
Abstract: 本发明公开了一种滚动轴承刚度测试实验装置及其实验方法，该实验装置包括液压初始预紧模块、压电致动器预紧力调整模块和频响函数测试模块。液压初始预紧模块包括液压系统、液压缸、拉力传感器、拉力显示器和主轴；压电致动器预紧力调整模块包括若干第一压力传感器、若干压电致动器、致动器孔座、滚动轴承、端盖和轴承座；频响函数测试模块包括若干加速度传感器、若干第二压力传感器、若干激振器、数据采集仪、计算机和信号发生器。该实验方法采用一种对滚动轴承实施组合预紧的方式，并在频响函数测试模块中计算得出滚动轴承的刚度。本发明一种滚动轴承刚度测试实验装置，通过精确调整滚动轴承的预紧力来实现对滚动轴承刚度的动态测试。
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公开(公告)号：CN103543012A
公开(公告)日：2014-01-29
申请号：CN201310478427.8
申请日：2013-10-14
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01M13/04
Abstract: 本发明公开了一种滚动轴承刚度测试实验装置及其实验方法，该实验装置包括液压初始预紧模块、压电致动器预紧力调整模块和频响函数测试模块。液压初始预紧模块包括液压系统、液压缸、拉力传感器、拉力显示器和主轴；压电致动器预紧力调整模块包括若干第一压力传感器、若干压电致动器、致动器孔座、滚动轴承、端盖和轴承座；频响函数测试模块包括若干加速度传感器、若干第二压力传感器、若干激振器、数据采集仪、计算机和信号发生器。该实验方法采用一种对滚动轴承实施组合预紧的方式，并在频响函数测试模块中计算得出滚动轴承的刚度。本发明一种滚动轴承刚度测试实验装置，通过精确调整滚动轴承的预紧力来实现对滚动轴承刚度的动态测试。
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