主题：高速高效加工
Topics;High Speed and High Efficiency Machining
GDH512电主轴振动特性分析
伍良生周亮肖毅川
（北京工业大学机械工程及应用电子技术学院，北京100124）
摘要：以GDH512主轴为研究对象，建立了轴和角接触轴承的等效动力学模型。研究了轴承等效刚度和
预紧力参数之间的关系及对主轴系统固有频率影响规律，通过模态分析确定主轴部件的固有频率和振型，并对模型进行谐响应分析，最后用试验验证有限元模型。
关键词：电主轴有限元分析动态特性激振
中图分类号：TP113.1
文献标识码：E
DynamicPerformanceforGDH512MotorizedSpindle
WU Liangsheng,ZHOU Liang, XIAO Yichuan
( College of Mechanical Engineering and Applied Electronics Technology,
Beijing University of Technology, Beijing 100124, CHN)
Abstract: This paper established Dynamically equivalent model of the spindle and the angular contact bearing
Then studied the effect about bearing equivalent stiffness and preload on the natural frequency of the spindle system. The natural frequency and mode of vibration are calculated and studied the harmonic a-nalysis of the motorized spindle. Finally, the design rationality of the spindle components is proven through vibration test.
Keywords: Motorized Spindle; Finite Element Analysis; Dynamic Characteristics; Vibration Experiment
高速电主轴作为高速机床的核心部件日益向高速度、高刚度的方向发展，要使高速机床安全可靠地工作，保证所加工零件的高精度，高速电主轴必须具有良好的动态特性。因此，必须对它进行动力学研究。有限元动力学分析是一种先进的新方法，具有其他方法无法比拟的优点，如节省投资、缩短产品开发周期等。高速电主轴的有限元动力学分析包括两个方面，固有振动特性分析和谐响应特性分析。
本文是通过分析无阻尼的自由振动，得到振动系(2)不同的龙门负载分布对于直线电动机在稳定
速度进给时的同步误差值影响较小，对于直线电动机在加速和减速阶段，会明显影响同步误差值。
参考文献
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通技事与和点 2010年第2#
统的固有特性，即固有频率和振型及振动应力。而谐响应特性分析是用于确定结构在承受随时间按正弦规律变化的载荷的稳定响应，目的是计算出结构的动力学响应，并得到响应位移和响应应力。
下面以GDH512高速电主轴为例，进行相关的有限元动力学分析。
主轴部件的动力学模型 1.1主轴部件的结构特点
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第一作者：衰博，男，1985年生，硕士生，主要从事运动控制方面的研究。
(编辑李静)（收稿日期：2009—0806）
文章编号：10204
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