【摘 要】
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主轴单元直接参与切削加工，其结构的精密性及动态性能对工件的加工效率和加工质量有着重要的影响。对此，国内外许多学者给予了高度关注，并做了大量卓有成效的工作。论文以轴承结
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主轴单元直接参与切削加工，其结构的精密性及动态性能对工件的加工效率和加工质量有着重要的影响。对此，国内外许多学者给予了高度关注，并做了大量卓有成效的工作。论文以轴承结合部刚度为切入点，基于实验辨识和数值分析的综合方法，在结合部刚度对主轴-轴承系统动态特性影响规律方面进行了研究。这一分析与评价结果对优化电主轴结构、减小主轴振动和降低噪声有着重要的理论意义，同时也帮助人们更深刻地了解整体主轴系统的动力特性。 基于现有的主轴-轴承试验台，论文将轴承结合部刚度集成到系统模型中去，完善了系统的有限元模型;采用实验辨识和数值分析的综合方法，获取了不同预紧力下的轴承结合部刚度，并得出了相应的变化规律，即轴承结合部刚度在中度预紧前变化明显，而中度预紧后变化很小。分别对辨识方法和有限元建模方法的有效性进行了验证。以单支承模型为研究对象，探讨了有无轴承结合部刚度对系统动态性能的影响;以前四后二支承模型为研究对象，研究了不同的轴承结合部刚度对系统固有频率的影响，对前后端轴承组进行了对比分析，比较了主轴两个端点的差异性，并通过研究后端轴承组的三种配对形式，得出:背对背装配形式下的主轴端点振动小，系统基频较高，此时主轴-轴承系统动态特性较好;以前二后一支承模型为研究对象，对高转速下系统的陀螺效应进行了分析:轴承结合部刚度削弱了陀螺力矩的作用，其对低阶频率的影响要远远大于高阶频率的影响。 论文研究表明轴承结合部刚度极大地削弱了系统支承刚度，在建模过程中把轴承刚度看作支承刚度是不合理的，必须考虑轴承结合部刚度的影响。这为后续的动力学分析和预测奠定了理论基础。
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