電主軸熱彈性力學(xué)基本理論
2023-12-28 10:30:16
恒拓
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電主軸結(jié)構(gòu)可以認(rèn)為是彈性體，當(dāng)電主軸受內(nèi)部熱源影響，產(chǎn)生分布不均的溫度場(chǎng)時(shí)，零件內(nèi)部各部位也會(huì)產(chǎn)生不同的膨脹程度，其體積會(huì)有改變的趨勢(shì)。但是主軸受殼體及安裝卡具的約束，且各部位膨脹比例不同，這使得體積不能發(fā)生自由膨脹。由于物體的連續(xù)性，受熱后物體各部分相互約束，使得物體內(nèi)部各點(diǎn)位移連續(xù)且單一，而這個(gè)約束作用力的應(yīng)力就是熱應(yīng)力。熱應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致主軸內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生微量的位移，即熱變形，從而影響機(jī)床的加工精度。
引起熱應(yīng)力的根本原因是溫度變化，研究熱應(yīng)力，除了需要研究材料的物理性質(zhì)與溫度的相互關(guān)系，還涉及熱力學(xué)、傳熱理論的知識(shí)。
1.熱彈性力學(xué)基本假設(shè)
為了能讓建立的理想模型滿足客觀實(shí)際和工程要求，依據(jù)以下四個(gè)基本假設(shè)：
(1)連續(xù)性假設(shè)。
(2)均勻性假設(shè)。
(3)各向同性假設(shè)。
(4)小變形假設(shè)。
2.熱彈性力學(xué)基本方程
微元體的導(dǎo)熱狀態(tài)，假設(shè)電主軸在直角坐標(biāo)系中，在導(dǎo)熱體內(nèi)任選取一個(gè)微元，假定物體為各向同性的均勻材料，密度和比熱容均為常數(shù)并且物體內(nèi)部有熱源。