电主轴热弹性力学基本理论
2023-12-28 10:30:16
恒拓
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电主轴结构可以认为是弹性体，当电主轴受内部热源影响，产生分布不均的温度场时，零件内部各部位也会产生不同的膨胀程度，其体积会有改变的趋势。但是主轴受壳体及安装卡具的约束，且各部位膨胀比例不同，这使得体积不能发生自由膨胀。由于物体的连续性，受热后物体各部分相互约束，使得物体内部各点位移连续且单一，而这个约束作用力的应力就是热应力。热应力会导致主轴内部结构产生微量的位移，即热变形，从而影响机床的加工精度。
引起热应力的根本原因是温度变化，研究热应力，除了需要研究材料的物理性质与温度的相互关系，还涉及热力学、传热理论的知识。
1.热弹性力学基本假设
为了能让建立的理想模型满足客观实际和工程要求，依据以下四个基本假设：
(1)连续性假设。
(2)均匀性假设。
(3)各向同性假设。
(4)小变形假设。
2.热弹性力学基本方程
微元体的导热状态，假设电主轴在直角坐标系中，在导热体内任选取一个微元，假定物体为各向同性的均匀材料，密度和比热容均为常数并且物体内部有热源。