電主軸熱彈性力學基本理論
2023-12-28 10:30:16
恒拓
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電主軸結構可以認為是彈性體，當電主軸受內部熱源影響，產生分布不均的溫度場時，零件內部各部位也會產生不同的膨脹程度，其體積會有改變的趨勢。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，這使得體積不能發生自由膨脹。由于物體的連續性，受熱后物體各部分相互約束，使得物體內部各點位移連續且單一，而這個約束作用力的應力就是熱應力。熱應力會導致主軸內部結構產生微量的位移，即熱變形，從而影響機床的加工精度。
引起熱應力的根本原因是溫度變化，研究熱應力，除了需要研究材料的物理性質與溫度的相互關系，還涉及熱力學、傳熱理論的知識。
1.熱彈性力學基本假設
為了能讓建立的理想模型滿足客觀實際和工程要求，依據以下四個基本假設：
(1)連續性假設。
(2)均勻性假設。
(3)各向同性假設。
(4)小變形假設。
2.熱彈性力學基本方程
微元體的導熱狀態，假設電主軸在直角坐標系中，在導熱體內任選取一個微元，假定物體為各向同性的均勻材料，密度和比熱容均為常數并且物體內部有熱源。