赵梓辰， 李颂华，2

（1.沈阳建筑大学机械工程学院， 辽宁 沈阳 110168；2.高档石材数控加工装备与技术国家地方联合工程实验室， 辽宁 沈阳 110168）

0 引言

石材雕铣电主轴具有结构紧凑、 配合紧密和转速较高等特点，是石材雕刻机床的核心部件，其性能的优劣直接决定了加工精度、加工效率和使用寿命。用于石材加工的雕铣电主轴由于长期处于潮湿的碱性加工环境， 主轴前端锈蚀严重，导致主轴加工精度下降、加工效率降低、使用寿命急剧缩短。 提高石材雕铣电主轴可靠性最直接的方法就是抑制主轴前端锈蚀。 本文主要采用设计主动密封结构的方法来抑制主轴前端锈蚀。

现有石材雕铣电主轴通常在主轴后端加工贯穿壳体的长孔，并在前轴承组的部位加工径向孔，将气体导入至轴体内，密封气体通过轴间缝隙从主轴前端或后端流出，这种传统气密封通道的密封效果足以满足大多数用途电主轴，但应用在石材雕铣电主轴上还略有不足。

因此本文主要对气密封通道的结构及作用位置进行创新设计。 优化树状通道网络的分布形式，提出一种直接应用在主轴前大盖上的树状气密封通道并构建三维模型；根据流体力学基本原理，建立了三维流体瞬态模型，并与传统气密封流场进行对比， 讨论并比较了两种气密封流场的流体分布状态并实验验证。

1 模型设计

在树状通道网络分布上， 研究人员们探索出了两种主要的结构，如图1 所示。 这两种树状结构的主要区别在于分支间的夹角。……