【正文】 accepted 2 April 2003.[9] A Highspeed VectorControlled Spindle Motor Drive with Closed Transition Between with Encoder Control and without Encoder Control[10] Tsuneo Kume, Member, IEEE, Toshihiro Sawa, Member, IEEE, Toshitaka Yoshida, Mitsujiro Sawamura, and Mitsuo Sakamoto.[11] ABOUT THE DESIGN OF VERY HIGH FREQUENCY INDUCTION MOTORS FOR SPINDLE , , , Dipartimento di Ingegneria Elettrica IndustrialePoliteico di Torino Duca degli Abruzzi, 24 10129 Torino Italy.[12] HIGH FREQUENCY FIELD ORIENTED CONTROL FOR SPINDLE APPLICATIONS , , Politeico di Torino ITALY[13] TEST PROCEDURE FOR VERY HIGH SPEED SPINDLE MOTORS A. Boglietti, , , Dipartimento di Ingegneria Elettrica Industriale Politeico di Torino Duca dedi Abruzzi, 24 10 129 Toriio ITALY[14] The Effect of Unbalanced Magnetic force On The Dynamic Performance Of Spindle Motors Q. D. Zhang, S. X. Chen and Z. J. Liu Data Storage Institute National University of Singapore, 10 Kent Ridge Crescent, Singapore 1。 accepted 14 March 2003.[8] Characterizations and models for the thermal growth of a motorized high speed spindleJenqShyong Chen ?, WeiYao Hsu Department of Mechanical Engineering, National ChungCheng University, 160, SanHsing, MingHsiung, ChiaYi 621, Taiwan Received 1 October 2002。sny ?, W. Modrzycki Institute of Production Engineering and Automation, Wroc?aw University of Technology, Wroc?aw, Poland[7] An integrated thermomechanicaldynamic model to characterize motorized machine tool spindles during very high speed rotation ChiWei Lin a, Jay F. Tu a,?, Joe Kamman b a School of Industrial Engineering, Purdue University, West Lafayette, IN 47906 USA b Cincinnati Machine, a UNOVA Company, Cincinnati, OH 45209 USA Received 5 May 2002。特別是康輝民師兄，在我整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中你都陪伴在我的身邊，在此向你們表示真誠的感謝！衷心感謝在百忙中對(duì)我論文評(píng)閱和參加答辯的各位專家、教授。從論文的開題、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、現(xiàn)場試驗(yàn)到論文整理的整個(gè)過程過程中，處處都凝結(jié)著兩位老師的心血，在此向兩位老師表示最衷心的敬意和感謝！感謝我的家人和朋友，有了你們對(duì)我學(xué)習(xí)的支持和幫助，才能使我克服在生活和學(xué)習(xí)過程中遇到的種種困難，順利地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。并通過測試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出噪聲隨著主軸轉(zhuǎn)速提高而逐漸上升的結(jié)論。2）徑向剛度要比軸向剛度大，～。② 提出了電主軸靜剛度中的徑向剛度和軸向剛度的測試方法。3）隨著測試距離的加大，徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)誤差隨之增加。① 提出了電主軸回轉(zhuǎn)精度中的徑向跳動(dòng)、端面跳動(dòng)、周期性軸向跳動(dòng)的測試方法，并通過測試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出以下結(jié)論：1）非接觸式測試的徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)誤差明顯低于接觸式。重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 結(jié)論 5 結(jié)論高速電主軸在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用越來越廣泛，它的對(duì)整個(gè)機(jī)床的加工效率和質(zhì)量的影響非常大，目前，電主軸性能參數(shù)測試研究很少，但相關(guān)文獻(xiàn)資料甚少。但由于測試環(huán)境的限制（如空壓機(jī)、水泵）不可能完全處于半自由場進(jìn)行測試，因此其測試數(shù)據(jù)存在一定的誤差。測試環(huán)境圖和測試點(diǎn)位置圖 測試環(huán)境圖 The picture of test environmental 測試點(diǎn)位置分布圖 The distribution map of test position背景噪聲記錄測試點(diǎn)1點(diǎn)2點(diǎn)3點(diǎn)4點(diǎn)5點(diǎn)背景噪聲dB(A)測試數(shù)據(jù)記錄 噪聲測試數(shù)據(jù)（單位：dB(A)） The data of noise test（dB(A)）1點(diǎn)2點(diǎn)3點(diǎn)4點(diǎn)5點(diǎn)6000671200074240003600048000716000079 各級(jí)噪聲變化圖 The plans of noise levels change 本章小節(jié)本章主要討論了高速電主軸的噪聲測試，（：1500r/min、3000r/min、6000r/min、9000r/min較接近于背景噪聲，故沒有進(jìn)行記錄），繪制了6萬轉(zhuǎn)電主軸的噪聲變化圖。測試過程安排在夜間，以盡量減少背景噪聲的干擾。應(yīng)保持電機(jī)供電源的穩(wěn)定性。在空載穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行測試。但由于電主軸的轉(zhuǎn)速很高，且需要專門的油、氣進(jìn)行潤滑，因此測試時(shí)將其剛性地安裝在專用的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。 6萬轉(zhuǎn)電主軸噪聲測試報(bào)告 The noise test report to electronic spindle of 60,000電主軸噪聲測試記錄被測電主軸名稱磨削用電主軸制造廠名洛陽軸承研究所主軸功率主軸外形尺寸DL（直徑長度）120220型號(hào)2GDZ60主軸最高轉(zhuǎn)速（r/min）60000出廠編號(hào)200607001測試條件測試日期2007年11月23日10時(shí)至11時(shí)測試場所重慶大學(xué)動(dòng)力傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室室溫15天氣多云測試儀器型號(hào)AR824/SL4001A編號(hào)07001207名稱數(shù)顯程式噪音計(jì)制造廠名SMART SENSOR校對(duì)日期2007年11月23日測試人員楊鋼 康輝明電主軸安裝條件電機(jī)為剛性安裝。按照GB ，對(duì)多速電機(jī)或調(diào)速電機(jī)，應(yīng)在噪聲為最大的額定轉(zhuǎn)速下進(jìn)行測試。在電主軸所能達(dá)到的各個(gè)轉(zhuǎn)速下測定噪聲。測試時(shí)應(yīng)使聲級(jí)計(jì)處于“慢速（SLOW）”檔位。電主軸在測試時(shí)的狀態(tài)使電機(jī)達(dá)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)的溫度。按照GB ，對(duì)軸中心高H為400mm及以下的臥式電機(jī)或電機(jī)高度的一半為400mm及以下的立式電機(jī)，應(yīng)安放在彈性墊上進(jìn)行試驗(yàn)。 背景噪聲修正值（單位：dB(A)） The revised of background noise 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)測得的噪聲級(jí)與背景噪聲級(jí)之差45678910修正值K1(從總的噪聲級(jí)讀數(shù)中減去的dB數(shù))重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 電主軸靜噪聲測試 電機(jī)噪聲測點(diǎn)配置方法及其應(yīng)用范圍 The scope of application of motor noise measurement point configuration測點(diǎn)配置方法電機(jī)軸中心高H/mm電機(jī)長度L/軸中心高H測點(diǎn)測試半徑r/m測點(diǎn)測試半徑R/m第1~4測點(diǎn)高度/mm測點(diǎn)與電機(jī)外殼距離d/m測點(diǎn)數(shù)測試面積S/m2半球法H≤90≤250490＜H≤22515半橢球面法＞15等效矩形包絡(luò)面法H＞225H15 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 電主軸噪聲測試 電主軸噪聲測試報(bào)告 。當(dāng)測試點(diǎn)頻帶或計(jì)權(quán)聲級(jí)的背景噪聲低于被試電機(jī)在該點(diǎn)測得的噪聲在10dB 以上時(shí)，測試值不作修正；在4～10dB時(shí)，(即測試值減去表中修正值)；在4dB以下時(shí)，測試無效。工程實(shí)際中，實(shí)驗(yàn)站或大房間等類似一個(gè)反射面上的自由場的環(huán)境區(qū)域稱為類半自由場。具有這種聲場條件的測試房間稱為消聲室。不同的測試環(huán)境構(gòu)成了不同的聲場條件。(以94dB1KH為參考音源) 頻率響應(yīng)：~ 動(dòng)態(tài)范圍：50dB 測試范圍：30~130 dBA，35~130 dBC 頻率加權(quán)特性：A和C特性 數(shù)位顯示：5位數(shù)，取樣率為2次/秒 類比刻畫顯示：一刻畫代表1dB，取樣率為2次/秒 測試擋位：30~80，50~100，60~110，80~130分貝 電主軸噪聲的測試研究本次實(shí)驗(yàn)參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/，在一個(gè)半自由場或類半自由場中電機(jī)噪聲的測試方法進(jìn)行測試的。符合國際委員會(huì)IEC651 TYPE2和美國國家標(biāo)準(zhǔn)ANSI TYPE2。C計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)模擬人耳對(duì)100phon純音的響應(yīng)，由于頻響特性子直，主要用于測試總聲壓級(jí)。用A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測試的聲級(jí)稱為A聲級(jí)，記作LA或dB(A)。A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)的這種特性比較接近人耳的聽覺特性，因此在噪聲測試中應(yīng)用最廣泛。聲級(jí)計(jì)中的頻率計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)有A、B、C三種。通常噪聲都是由若干不同頻率的純音復(fù)合而成，而純音的響度級(jí)可在等響度曲線上查得，因此對(duì)于頻譜連續(xù)的噪聲需要用其響度曲線對(duì)頻率計(jì)權(quán)。聲級(jí)計(jì)主要由傳聲器、放大器、衰減器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、檢波和顯示等部分組成。 dB現(xiàn)場噪聲普查噪聲的測試主要是噪聲聲壓的測試。 dB聲學(xué)環(huán)境能嚴(yán)格控制的場合2型177。 噪聲準(zhǔn)確度等級(jí)及應(yīng)用范圍 The scope of application of noise accurate levels類型準(zhǔn)確度（固有誤差）使用范圍0型177。多次測試求取聲壓級(jí)的平均值時(shí)，可用下式計(jì)算： ()式中，n為測試次數(shù)。在現(xiàn)場測試噪聲時(shí)，往往需要從總聲級(jí)中減去環(huán)境聲級(jí)，以求得被測設(shè)備的聲級(jí)。顯然，這種運(yùn)算不是聲級(jí)分貝值的直接算術(shù)運(yùn)算，而要通過聲強(qiáng)(能流密度)來進(jìn)行計(jì)算。其確定方法是：取lkHz的純音作為基準(zhǔn)聲音，若某一噪聲聽起來與基準(zhǔn)純音一樣響，則該噪聲的響度級(jí)(phon)就等于基準(zhǔn)純音的聲壓級(jí)(dB)。響度級(jí)也是用響度的相對(duì)值的對(duì)數(shù)量來定義的。相同聲壓級(jí)的聲音，頻率高的響度大。為了更詳細(xì)地描述噪聲的頻譜，可把一個(gè)倍頻程再細(xì)分為三段小頻帶，稱為1／3頻程。在噪聲測試中，常用的是倍頻程和1／3倍頻程。 頻譜 人耳可聞聲音的頻率范圍為20Hz~20kHz。由于聲強(qiáng)和聲功率從人耳的聞閾限到痛閾限相差萬億倍，實(shí)際上用相應(yīng)相對(duì)值常用對(duì)數(shù)的10倍來表示，稱為聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)。聲源在單位時(shí)間內(nèi)輻射出的總聲能稱為聲功率(W)?？梢钥闯觯?dāng)基準(zhǔn)聲壓(聞閾限聲壓)時(shí)的聲壓級(jí)為0dB，聲壓每變化10倍，聲壓級(jí)則變化20dB