1、電主軸技術(shù)是隨著高速數(shù)控機(jī)床的發(fā)展和需求而發(fā)展起來(lái)的。高速電主軸的工作性能直接影響著機(jī)床加工系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性以及應(yīng)用范圍，其動(dòng)力學(xué)性能和熱態(tài)特性對(duì)高速加工起著關(guān)鍵的作用。因此，需要對(duì)高速電主軸內(nèi)部的發(fā)熱和熱傳導(dǎo)機(jī)制進(jìn)行分析和研究，確定能夠準(zhǔn)確計(jì)算電主軸溫度分布的方法，為電主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供有益的參考。
　　 本文首先確定電主軸內(nèi)部主要熱源和熱傳導(dǎo)方式，然后以傳熱學(xué)理論和滾動(dòng)軸承分析理論為基礎(chǔ)，分析得到熱源發(fā)熱、電主軸內(nèi)外部對(duì)流

2、換熱和軸承接觸熱傳導(dǎo)的計(jì)算方法，最后利用ANSYS 軟件，對(duì)電主軸進(jìn)行穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)熱分析和熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，并以主軸加工端熱變形為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。本文的具體工作如下：
　　 通過(guò)分析電主軸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)轉(zhuǎn)特性，確定主要熱源。以滾動(dòng)軸承分析理論為基礎(chǔ)，得到滾動(dòng)軸承各類轉(zhuǎn)矩和角速度的計(jì)算方法，從而計(jì)算軸承發(fā)熱。通過(guò)計(jì)算異步電機(jī)的工作轉(zhuǎn)矩和效率因子，得到確定電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)熱的方法。然后通過(guò)分析軸承滾動(dòng)體與軸承內(nèi)外圈滾道的接觸狀態(tài)，確定計(jì)算

3、滾動(dòng)體與滾道之間接觸熱導(dǎo)的方法。最后基于傳熱學(xué)理論，分析得到計(jì)算電主軸各部分與冷卻空氣、環(huán)境空氣、油氣潤(rùn)滑混合物以及冷卻水對(duì)流換熱的方法。
　　 在通過(guò)以上步驟建立了描述電主軸發(fā)熱及熱傳導(dǎo)的理論模型后，根據(jù)模型計(jì)算得到發(fā)熱率、對(duì)流換熱系數(shù)和接觸熱導(dǎo)率在不同轉(zhuǎn)速下的數(shù)值，并作為載荷和邊界條件加載至電主軸有限元模型上，對(duì)電主軸的加速和額定轉(zhuǎn)速兩種工作狀態(tài)分別進(jìn)行瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)熱分析，然后以穩(wěn)態(tài)熱分析的溫度場(chǎng)結(jié)果作為載荷，對(duì)電主軸進(jìn)行熱-