林守金，许 涛，谭海辉，张 莉， 张士辉

（1. 中山迈雷特数控技术有限公司， 广东中山 528437；2. 西安工程大学机电工程学院， 西安 710048；3. 电子科技大学中山学院， 广东中山 528400）

0 引言

高性能电主轴作为现代高档数控机床智能化核心动力部件，其轴承动态力学特性严重影响着电主轴在复杂工况运行条件下的综合服役性能。在复杂工况和变载荷运行条件下轴承动力学与轴承摩擦特性、接触特性和润滑特性密切相关，通过适时改变轴承预紧力调控轴承动力学特性可以使电主轴动态服役性能随工况自适应变化。目前，轴承预紧力控制方法通常假设特定功能和稳定工况运行的轴承预紧力恒定不变，预紧优化时主要针对轴承系统刚度、温度和疲劳寿命等单一性能指标逐项分析。最近研究表明当电主轴在超过万转的变速区间内连续复合作业时，轴承滚动体离心力和陀螺力矩会诱发轴承内部部件作用力动态变化，引起的滚动体非稳态摩擦使实际预紧力随着主轴运行状态动态变化，造成其他服役性能耦合影响[1-5]，轻则影响电主轴对零件的加工精度，重则会造成轴承损坏。Grama SN[6]和Paulson NR[7]从温升和润滑角度出发，分别研究电主轴精度和疲劳寿命影响关系，指出速度为影响电主轴服役性能的重要因素，但缺乏考虑速度影响的预紧力与轴承动力学性能动态变化过程的定量研究。为综合考虑各因素对轴承动力学建模精度的影响，拟采用轴承静力学模型……