主轴系统优化设计是提高主轴系统热特性的手段之一。以某型数控车床为研究对象,综合考虑同步齿形带压轴力对轴承发热量的影响及同步齿形带传动时产生的热量,对主轴系统热载荷及边界条件进行分析计算。利用ANSYS Workbench软件对主轴系统热特性进行分析。通过搭建试验测试系统,对主轴系统的温度场及热变形量进行测试,有限元分析与试验测试结果基本吻合。

针对半导体激光器线阵，建立了二维的热传导模型，模拟计算得到了半导体激光器线阵的二维瞬态温度分布。分析表明器件温度随时间的变化过程可分为三个阶段：在加电后几十微秒的时间内，发光单元之间未出现热交叠，不同填充比的线阵器件的温度基本一致；在几十微秒到几十或几百毫秒之间，大填充比结构线阵的发光单元之间先发生了热交叠，温度上升较快；微通道制冷的器件在几十毫秒之后温度达到稳定，平板热传导热沉封装的器件在几百毫秒之后温度才达到稳定。热传导热沉封装时，在相同的注入电流密度下，高填充比器件的发光单元之间出现温差更快。

利用红外热像技术对前哨英柯发测量设备有限公司 ZOO3系列三坐标测量机的热特性进行研究 ,并提出相应的改进措施。

为探讨磁流体密封极齿参数对磁流体热特性的影响,利用传热学理论构建磁流体密封装置的传热计算模型,研究不同转速下密封间隙、极齿宽度、极齿槽宽度和极齿高度与磁流体温度的关系。在磁流体密封实验台上研究密封间隙、极齿宽度、极齿槽宽度和极齿高度对磁流体温度的影响,并利用模型计算结果对试验结果进行了验证。试验结果表明:随着密封间隙和极齿高度的增加,磁流体温度逐渐减小,呈负指数变化趋势;随着极齿宽度的增加,磁流体温度线性增加;随着极齿槽宽度的增加,磁流体的温度基本不变;密封间隙对磁流体温度影响最大,其次是极齿宽度和极齿高度,极齿槽宽度对磁流体温度基本没有影响。研究表明,在一定范围内适当增加密封间隙和极齿高度,适当减小极齿宽度,可以在一定程度上减小磁流体的发热量,提高磁流体密封装置寿命。

电动静液作动系统(Electro-Hydrostatic Actuator System,EHAS)是多电飞机关键子系统之一,系统结构紧凑,换热能力差,影响飞行安全,因此EHA热特性研究是一个具有现实意义的课题。通过对EHA整体结构进行简化处理,得到热特性分析模型,运用有限元仿真软件进行热特性仿真。对比实验结果,验证了该分析方法的准确性,并提出了结构优化方案。通过优化建模,运用仿真得到优化后模型的热特性,并与原模型特性对比得出,EHA结构整体稳态热分析最高点温度降低29.5%,瞬态分析最高点温度降低22.3%。该研究为求解EHA热特性提供了一种方法,对现有EHA的结构布局提出一种优化改进方案,提升了EHA的热特性,有助于电作动新产品的开发设计。

针对高速电主轴实际运行中主轴内部发热量大、温度升高等导致主轴热变形而影响电主轴加工精度问题,以某型电主轴为研究对象,通过仿真与试验结合的方法探究冷却系统冷却能力。阐述电主轴热态特性;分析螺旋和循环冷却系统的有限元仿真结果;进行冷却系统对比试验,验证仿真结果。结果表明:螺旋冷却系统稳态下整体冷却效果和冷却速率都优于循环冷却系统。研究结果为电主轴设计、优化与开发提供了一定的技术参考。

机床的热误差已成为影响机床工作性能的最主要因素之一,滚珠丝杠作为机床进给系统关键部件,其热变形直接影响着机床的加工精度。因此,对滚珠丝杠进行热误差控制与补偿十分重要。过去几十年里,国内外学者对滚珠丝杠进给系统热误差研究可以分成三部分内容:热特性研究,热误差建模和热误差补偿。先通过滚珠丝杠热特性分析获取必要的参数,然后以此为基础进行合理的热误差建模,最后进行热误差检测及其补偿。以此为脉络展开,分别探讨了三部分内容国内外的研究现状以及存在的优缺点,并对未来的研究趋势进行了展望。

为研究油气润滑参数对高速电主轴热特性的影响,在考虑气流压力和供油量2个因素下对高速电主轴进行热特性正交试验。结果表明:供油量对温升指标的影响最大,气流压力影响次之,二者的交互因素对温升指标的影响比较小。获得了最佳水平组合,得到了不同水平组合下电主轴各方向的热变形;分析电主轴各方向热变形不同的原因,得到在实际加工中应该重点控制主轴Z方向热变形量的结论。

为了研究差速器锥齿轮差速工况下的啮合热特性,基于热弹性流体动力润滑理论,建立了直齿锥齿轮非稳态热弹流润滑模型,分析了行星齿轮在差速下的温度场。首先,研究了行星齿轮与半轴齿轮在非牛顿流体作用下的热特性;其次,研究了差速工况下行星齿轮温度场随模数和齿宽的变化;最后,研究了差速工况下行星齿轮温度场随转速的变化。结果表明,行星齿轮沿齿宽方向的温度分布不同;行星齿轮本体最大温度随着齿宽增大而增大,随模数的增大而减小;差速器行星齿轮与半轴齿轮接触区的温度随转速的增大而增大。该研究为差速器锥齿轮润滑设计提供一定的理论依据。

介绍了近15年针对传统结构偏转射流式伺服阀的动态性能及其前置级流场特性的研究进展.论述了近几年内偏转射流式伺服阀结构的改进与优化、射流盘加工工艺及检测手段的改善.探讨了不同新型材料在改善此类伺服阀静动态性能中的应用.偏转射流式伺服阀在温度因素影响下的热特性研究及在前置级冲蚀磨损效应影响下的性能改善和寿命预测将是未来的重要研究方向.