本书系统总结了重庆工商大学和重庆大学在高速电主轴理论研究和实践应用中的研究成果。本书共分为高速电主轴动力学理论与高速电主轴试验检测技术两篇。在高速电主轴动力学理论部分系统地介绍了电主轴动力学理论涉及的子模型建立，子模型耦合与求解方法，仿真分析与试验验证，实践应用与动态优化等各方面。在高速电主轴试验检测技术部分重点论述了电主轴扭矩与径轴向力的动态加载方法，电主轴试验平台建立和使用过程中的基础条件与规范，以及电主轴轴承动态支承刚度、轴承摩擦损耗、回转特性、输出特性、电磁特性、温升特性等的试验测量方法。本书可作为从事高速加工技术领域研究的科研人员的参考书，还可为从事高速加工技术领域应用开发的工程技术人员提供指导。

第1章 高速电主轴系统简介与设计
1.1 电主轴的结构原理
1.2 电主轴的关键技术
1.2.1 支承技术
1.2.2 润滑技术
1.2.3 冷却技术
1.2.4 电动机驱动与控制技术
1.2.5 动平衡技术
1.2.6 刀具接口技术
1.2.7 精密加工和精密装配技术
1.3 电主轴的结构设计
1.3.1 集成多种检测功能的电主轴结构设计
1.3.2 电主轴结构设计细则
1.4 电主轴的动态优化设计方法
1.4.1 动态设计步骤
1.4.2 设计参数的确定
1.4.3 设计参数对系统固有频率的影响
1.4.4 设计参数灵敏度分析
1.4.5 电主轴动态设计应用示例
第2章 轴承的热一机耦合拟静力学建模与分析
2.1 热膨胀量对轴承预紧状态的影响
2.2 高速球轴承的热一机耦合拟静力学模型
2.3 轴承动态支承刚度分析
2.3.1 单个轴承的动态支承刚度
2.3.2 配对轴承的动态支承刚度
2.4 轴承的摩擦损耗模型
2.4.1 整体经验法
2.4.2 局部分析法
2.4.3 滚动体与套圈的摩擦系数
第3章 高速电主轴的热态特性分析
3.1 电主轴功率流模型
3.2 电主轴热源分析
3.2.1 电动机电磁损耗
3.2.2 轴承摩擦损耗
3.1.3 风阻损耗
3.3 散热边界条件
3.4 电主轴的热模型与仿真分析
3.4.1 电主轴的有限元热模型与分析
3.4.2 考虑热一机耦合因素的电主轴热模型与分析
3.5 电主轴热态特性的试验研究
3.5.1 试验方案
3.5.2 电动机电磁损耗模型试验验证
3.5.3 电主轴热模型的试验验证
第4章 高速电主轴的多场耦合动力学模型
4.1 电主轴多场耦合动力学模型
4.1.1 电主轴热一机耦合动力学模型
4.1.2 轴承动态支承刚度模型
4.1.3 计及电磁不平衡力的电主轴多场动力学模型
4.2 电主轴多场耦合动力学行为仿真分析
4.2.1 多场耦合动力学模型计算流程
4.2.2 电主轴热一机耦合模态特征分析
4.2.3 电主轴多场耦合模态特征分析
4.3 电主轴多场耦合动力学行为试验研究
4.3.1 电主轴自由模态试验
4.3.2 电主轴热一机耦合模态特征的试验验证
4.3.3 电主轴多场耦合模态特征的试验验证
第5章 高速电主轴的铣削稳定性
5.1 电主轴一刀具动力学模型
5.1.1 模型的建立与分析
5.1.2 模型的试验修正与分析
5.2 刀具切削点处的传递函数
5.2.1 传递函数的理论建模
5.2.2 传递函数的试验测量
5.3 电主轴铣削稳定性模型
5.3.1 铣削力模型
5.3.2 铣削稳定性模型
5.3.3 铣削稳定性分析
5.4 电主轴铣削稳定性试验研究
第6章 高速电主轴动态扭矩加载方法
6.1 基于测功机的高速电主轴动态扭矩加载方法
6.1.1 测功机简介
6.1.2 基于测功机的电主轴对拖式扭矩加载
6.1.3 基于测功机的电主轴非接触式扭矩加载
6.2 基于磁流变液的高速电主轴动态扭矩加载方法
6.2.1 磁流变液加载系统的原理与组成
6.2.2 加载扭矩的理论建模
6.2.3 加载扭矩的试验分析
6.2.4 加载性能的试验分析
6.3 高速电主轴动态扭矩加载的其他方法
6.4 电主轴动态扭矩加载法的横向对比
第7章 高速电主轴动态径／轴向力加载方法
7.1 电主轴刚性接触式动态径／轴向力加载方法
7.1.1 传统的动静转换加载法
7.1.2 新颖的动静转换加载法
7.2 电主轴柔性接触式动态径／轴向力加载方法
7.2.1 高压水射流加载系统的原理和组成
7.2.2 高压水射流加载系统的设计和分析
7.2.3 高压水射流加载系统的加载性能测试
7.3 电主轴非接触式动态径／轴向力加载方法
7.3.1 基于电磁原理的电主轴非接触式加载方法
7.3.2 基于静压气膜的电主轴非接触式加载方法
7.4 电主轴动态径／轴向力加载的其他方法
7.5 电主轴动态径／轴向力加载法的横向对比
第8章 高速电主轴的试验检测方法
8.1 电主轴试验平台建立的基础条件
8.1.1 电主轴试验平台对电源质量的要求
8.1.2 电主轴对安装环境的要求
8.2 电主轴的操作规范
8.2.1 启动前的安全检查
8.2.2 操作规程细则
8.2.3 维护保障制度
8.3 电主轴运行品质的测试方法
8.3.1 前后轴承动态支承刚度的测试方法
8.3.2 电主轴轴承摩擦损耗的测试方法
8.3.3 电主轴回转特性的测试方法
8.3.4 电主轴其他特性的测试方法
参考文献