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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:簡嘉宏
研究生(外文):Chia-Hung Chien
論文名稱:內藏式馬達高速主軸之熱傳分析
論文名稱(外文):The Heat Transfer Analysis for Built-In Motor High Speed Spindles
指導教授:張錦裕張錦裕引用關係
指導教授(外文):Jiin-Yuh Jang
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:機械工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:68
中文關鍵詞:高速主軸
外文關鍵詞:high speed spindle
相關次數:
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本文利用數值方法探討一三維內藏式馬達高速主軸之傳導現象。研究在提供不同的熱源(q=60 W、120W、240W)、冷卻液(水)流量大小(0.4 L/min 、0.8 L/min、 1.2L/min) 以及在不同的大氣自然對流熱傳係數(h=5 W/m2-oC、10 W/m2-oC、20 W/m2-oC)下,進行數值模擬。在熱源方面,發現當所供給之熱源為120 W時,只要在冷卻液流量為0.8 L/min時,已能有效的將主軸溫度提升抑止,此時即使再增加冷卻液的流量,主軸之主要高溫區已無明顯的降溫趨勢。另外從冷卻液的流量所造成之溫度變化,進而知道冷卻液為影響主軸整體溫度分佈主因,在無冷卻液冷卻下,主軸內最高溫度可提升至212 oC左右,而在不同的熱源供給下,利用不同的冷卻液流量將有不同之降溫效果。在不同的大氣自然對流熱傳下,對整體主軸溫度分佈影響不大,即使將自然對流熱傳係數提高四倍,但主軸之溫度差卻只在1 oC內。
The purpose of this paper is to numerically analyze the three-dimensional heat conduction in a built-in motorized high-speed spindle with helical water cooling. The effects of different heat sources (q = 60 w, 120 w and 240 w), cooling water flow rate (0.4 L/min, 0.8 L/min and 1.2 L/min) and free convection. heat transfer coefficient in atmosphere (h = 5 W/m2-oC, 10 W/m2-oC and 20 W/m2-oC) on the temperature distribution are examined in detail. The numerical results indicate that without cooling liquid, the highest temperature of the spindle could be increased up to about 212 oC. The cooling liquid removes most of the heat produced by the motor. Even though the free convection heat transfer coefficient is increased up to 4 times, the temperature difference of the spindle is just within 1 oC only.
摘要……………………………………………………………… Ⅰ
英文摘要………………………………………………………… Ⅱ
目錄……………………………………………………………… Ⅲ
圖目錄…………………………………………………………… Ⅴ
符號說明………………………………………………………… Ⅷ
第一章 序論……………………………………………………… 1
第二章 理論分析………………………………………………… 7
2-1 物理模型與基本假設……………………………………...7
2-2 統御方程式及邊界條件…………………………………...7
2-3 強制熱對流熱傳係數的計算……………………………. 10
第三章 數值分析………………………………...………… 16
3-1 差分方程式的建立……………………………………… 16
3-2 收斂條件………………………………………………… .19
3-3 格點產生………………………………………………… .20
3-4 格點測試………………………………………………… .22
第四章 結果與討論………………………………………………24
4-1 熱源改變之影響………………………………………… 24
4-2 冷卻水流量的影響……………………………………… 25
4-3 自然對流的影響………………………………………… .27
第五章 結論…………………………………………………… 66
參考文獻………………………………………………………… 67
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10.張景亭、劉德騏 “ 高速主軸有限元素模型的建立與應用”, 國立中正大學機械工程研究所碩士論文,1996

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22.J. F. Thompson, Numerical Grid Generation Foundations and Applications, North Holland , New York , 1985
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