盛守林，赵丽梅，徐 磊，余 炯

(贵州大学机械工程学院，贵阳 550025)

0 引言

高速精密无心磨床是不需要装夹工件就可以进行磨削的一类磨床，广泛的应用于磨削圆柱体、圆锥体及回转成形工件的外圆的批量生产中，是现代工业生产中不可或缺的设备[1]。目前，虽然国内的无心磨床的加工制作技术日趋成熟，但仍存在磨床的磨削精度低且稳定性差等问题。研究表明：无心磨床的动态性能对无心磨床的磨削精度及稳定性起到了决定性的作用，而无心磨床的动态性能在一定程度上又受到温度场的影响[2]。无心磨床砂轮主轴又是高速精密无心磨床最关键的部件之一，对磨削加工质量有直接的影响，在实际磨削情况下，砂轮主轴高速旋转不仅产生热量，也是整个无心磨床的产生振动的主要振源，如果主轴产生大幅度的振动，不仅严重影响磨床的磨削精度，而且还大大降低磨床的使用寿命。所以在热—力耦合效应下对砂轮主轴进行热态和动态特性分析是一项有意义的研究工作。

目前，关于机床主轴的热态特性和动态特性的研究有很多，文献[3]对数控机床主轴进行静态分析和模态分析，得到主轴的变形量、应力、固有频率、临界转速和振型等静动态特性。文献[4]针对数控机床主轴因受热变形影响加工精度的问题，建立了耦合分析模型对主轴进行了热态特性分析，并通过试验验证了其仿真结果的准确性。文献[5]对数控机床轴承—主轴系统做了热特性分析，通过ANSYS有限元软件分析计算出了主轴系统的温度场分布情况，然后在此基础上建立了主轴系统的热—力耦合分析模型，分析了热—力耦合效应下主轴的热变形。……