本書針對(duì)不同型號(hào)的高速電主軸，全面介紹電主軸熱誤差建模技術(shù)。從電主軸熱誤差建模技術(shù)的角度出發(fā)，分別對(duì)電主軸熱特性機(jī)理、電主軸熱特性仿真、電主軸溫度與熱誤差檢測(cè)實(shí)驗(yàn)、電主軸溫度測(cè)點(diǎn)優(yōu)化、電主軸熱誤差建模以及其他電主軸熱誤差模型驗(yàn)證等進(jìn)行了系統(tǒng)地探討，較為全面地反映了高速電主軸熱誤差建模技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)進(jìn)展以及作者的研究思路和方法。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 電主軸及其在制造業(yè)中的作用 1
1.1.1 電主軸結(jié)構(gòu)及其工作原理 1
1.1.2 電主軸在現(xiàn)代制造業(yè)中的基礎(chǔ)支撐作用 7
1.2 電主軸熱誤差建模技術(shù)概述 12
1.2.1 電主軸熱誤差建模國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 12
1.2.2 電主軸熱誤差檢測(cè)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 16
1.2.3 電主軸測(cè)點(diǎn)優(yōu)化國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21
1.3 本書研究?jī)?nèi)容和研究意義 24
參考文獻(xiàn) 26
第2章 電主軸熱特性機(jī)理分析 34
2.1 電主軸系統(tǒng)內(nèi)部生熱機(jī)理分析 34
2.1.1 電主軸系統(tǒng)熱源 34
2.1.2 動(dòng)力系統(tǒng)生熱分析 34
2.1.3 傳動(dòng)系統(tǒng)生熱分析 37
2.2 電主軸系統(tǒng)內(nèi)部傳熱分析 40
2.2.1 電主軸系統(tǒng)傳熱機(jī)理 40
2.2.2 電主軸系統(tǒng)與流體的對(duì)流換熱分析 42
2.2.3 定子與轉(zhuǎn)子間隙氣體的對(duì)流換熱分析 43
2.2.4 定子與冷卻水套的對(duì)流換熱分析 44
2.2.5 前后軸承與壓縮空氣的對(duì)流換熱分析 44
2.2.6 電主軸與外部環(huán)境的對(duì)流換熱分析 45
2.3 各型號(hào)電主軸參數(shù)及計(jì)算結(jié)果 46
2.3.1 98.3407.9.300A型高速電主軸參數(shù)及計(jì)算結(jié)果 46
2.3.2 3101A型高速電主軸參數(shù)及計(jì)算結(jié)果 47
2.3.3 A02型高速電主軸參數(shù)及計(jì)算結(jié)果 48
2.3.4 C01型高速電主軸參數(shù)及計(jì)算結(jié)果 49
參考文獻(xiàn) 50
第3章 電主軸熱特性仿真分析 52
3.1 電主軸有限元模型的建立 52
3.2 電主軸穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)仿真分析 53
3.2.1 98.3407.9.300A型高速電主軸的穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)分析 53
3.2.2 其他不同型號(hào)的電主軸溫度場(chǎng)仿真結(jié)果 54
3.3 角接觸球軸承服役仿真分析 57
3.3.1 接觸特性仿真分析 58
3.3.2 生熱分析 62
3.3.3 角接觸球軸承動(dòng)態(tài)性能仿真與分析 66
3.3.4 變預(yù)緊力的電主軸熱-固耦合分析 69
3.4 電主軸熱特性改善措施 71
3.4.1 電主軸冷卻 71
3.4.2 電主軸熱補(bǔ)償 84
3.5 高速電主軸軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析 84
3.5.1 電主軸模型前處理 84
3.5.2 高速電主軸軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有頻率與固有振型 86
3.5.3 電主軸臨界轉(zhuǎn)速 88
3.5.4 支承剛度對(duì)固有頻率的影響 88
參考文獻(xiàn) 89
第4章 電主軸溫度與熱誤差檢測(cè)實(shí)驗(yàn) 91
4.1 溫度與熱誤差綜合檢測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 91
4.2 溫度與熱誤差綜合檢測(cè)系統(tǒng)平臺(tái) 91
4.2.1 電主軸溫度檢測(cè)系統(tǒng) 91
4.2.2 電主軸熱誤差檢測(cè)系統(tǒng)平臺(tái) 99
4.3 電主軸溫度與熱誤差檢測(cè)實(shí)驗(yàn) 103
4.3.1 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施 103
4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析 105
參考文獻(xiàn) 118
第5章 電主軸溫度測(cè)點(diǎn)優(yōu)化技術(shù) 119
5.1 溫度測(cè)點(diǎn)優(yōu)化方法 119
5.2 灰色關(guān)聯(lián)分析 121
5.2.1 灰色關(guān)聯(lián)分析理論 121
5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析 123
5.2.3 灰色關(guān)聯(lián)分析算法 125
5.3 熱敏感點(diǎn)選取 127
5.3.1 基于FCM算法的溫度測(cè)點(diǎn)優(yōu)化 127
5.3.2 基于MS-GRA算法的溫度測(cè)點(diǎn)優(yōu)化 134
參考文獻(xiàn) 137
第6章 電主軸熱誤差建模 139
6.1 電主軸熱誤差建模方法及相關(guān)理論 139
6.1.1 電主軸熱誤差理論建模方法 139
6.1.2 電主軸熱誤差實(shí)驗(yàn)建模方法 146
6.2 ANFIS熱誤差模型 151
6.2.1 ANFIS熱誤差模型的建立 151
6.2.2 ANFIS熱誤差模型的驗(yàn)證 154
6.3 DE-GWO-SVR熱誤差模型 158
6.3.1 DE算法 158
6.3.2 GWO算法 159
6.3.3 DE-GWO-SVR熱誤差模型的建立與驗(yàn)證 161
6.4 GA-GRNN熱誤差模型 166
6.4.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 167
6.4.2 GRNN 170
6.4.3 遺傳算法 171
6.4.4 GA-GRNN熱誤差模型的建立與驗(yàn)證 173
6.5 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)熱誤差模型 179
6.5.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 179
6.5.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立與驗(yàn)證 184
參考文獻(xiàn) 187
第7章 其他電主軸熱誤差模型 189
7.1 SSA-Elman熱誤差模型 189
7.1.1 麻雀搜索算法 189
7.1.2 Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 191
7.1.3 SSA-Elman熱誤差模型的建立與驗(yàn)證 192
7.2 BAS-BP熱誤差模型 201
7.2.1 天牛須搜索算法 201
7.2.2 BAS-BP熱誤差模型的建立 202
7.2.3 GA-BP熱誤差模型的建立 203
7.2.4 BAS-BP熱誤差模型的驗(yàn)證 203
7.3 MPA-ELM熱誤差模型 208
7.3.1 極限學(xué)習(xí)機(jī)算法 208
7.3.2 海洋捕食者算法 208
7.3.3 MPA-ELM熱誤差模型的建立與驗(yàn)證 210
7.4 AO-LSSVM熱誤差模型 216
7.4.1 最小二乘支持向量機(jī) 216
7.4.2 天鷹優(yōu)化器 218
7.4.3 AO-LSSVM熱誤差模型的建立與驗(yàn)證 220
7.5 PSO-SVM熱誤差模型 224
7.5.1 支持向量機(jī) 224
7.5.2 粒子群優(yōu)化算法 225
7.5.3 PSO-SVM熱誤差模型的建立與驗(yàn)證 226
7.6 SO-KELM熱誤差模型 231
7.6.1 核極限學(xué)習(xí)機(jī) 231
7.6.2 蛇群優(yōu)化算法 232
7.6.3 SO-KELM熱誤差模型的建立與驗(yàn)證 235
參考文獻(xiàn) 241
第8章 電主軸變壓預(yù)緊實(shí)驗(yàn) 242
8.1 電主軸軸承預(yù)緊力的計(jì)算 242
8.2 熱誘導(dǎo)預(yù)緊力對(duì)軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的影響 244
8.3 電主軸變壓預(yù)緊仿真分析 248
8.4 電主軸的變壓預(yù)緊結(jié)構(gòu)分析 251
8.5 電主軸實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)分析 252
8.5.1 變壓預(yù)緊電主軸實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建 252
8.5.2 高速電主軸溫度數(shù)據(jù)采集結(jié)果及分析 253
8.5.3 高速電主軸熱位移數(shù)據(jù)采集結(jié)果及分析 256
參考文獻(xiàn) 258
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