<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Transport engineering</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Transport engineering</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Транспортное машиностроение</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2782-5957</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">99784</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.30987/2782-5957-2025-6-24-32</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Машиностроение</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Mechanical engineering</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Машиностроение</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">METHOD OF TEMPERATURE CALCULATION OFSPINDLE ASSEMBLIES USING LARGE-BLOCK FINITE ELEMENTS</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>МЕТОДИКА РАСЧЕТНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ШПИНДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРУПНОБЛОЧНЫХ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Подкругляк</surname>
       <given-names>Любовь Юрьевна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Podkruglyak</surname>
       <given-names>Lyubov' Yur'evna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>podkruglak@mail.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Денисенко</surname>
       <given-names>Александр Федорович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Denisenko</surname>
       <given-names>Aleksandr Fedorovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>sammortor@yandex.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Самарский государственный технический университет</institution>
     <city>Самарf</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Samara State Technical University</institution>
     <city>Samara</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Самарский государственный технический университет</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Samara State Technical University</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2025-06-30T06:22:24+03:00">
    <day>30</day>
    <month>06</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2025-06-30T06:22:24+03:00">
    <day>30</day>
    <month>06</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <volume>2025</volume>
   <issue>6</issue>
   <fpage>24</fpage>
   <lpage>32</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2025-04-28T00:00:00+03:00">
     <day>28</day>
     <month>04</month>
     <year>2025</year>
    </date>
    <date date-type="accepted" iso-8601-date="2025-05-19T00:00:00+03:00">
     <day>19</day>
     <month>05</month>
     <year>2025</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://naukaru.ru/en/nauka/article/99784/view">https://naukaru.ru/en/nauka/article/99784/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Тепловые потоки в узлах станков имеют весьма сложный характер в связи с большим числом деталей, входящих в их конструкцию. Поэтому формирование тепловых потоков определяется не только распространением тепла от источников через сплошные детали, но, в значительной мере, через контакты деталей между собой. Несовершенство контакта на границе раздела твердых тел приводит к возникновению контактного термического сопротивления (КТС). Учет КТС в тепловых моделях дает возможность обоснованно управлять тепловыми потоками в особо точных узлах металлорежущих станков за счет конструкторских и технологических мероприятий. Точность шпиндельных узлов (ШУ) на 80% определяет точность станка в целом. Тепловые погрешности металлорежущих станков составляют 40-70% от общего баланса погрешностей, поэтому управление тепловыми потоками в ШУ весьма актуально. В предложенной методике: определена последовательность этапов разработки конечно-элементной модели температурного поля ШУ с использованием крупноблочных конечных элементов; обоснован выбор типа тепловой модели и разбиение ее на крупноблочные конечные элементы (КЭ); рассчитаны тепловые сопротивления КЭ и мощности тепловыделения в подшипниках ШУ; предложены уравнения равновесия тепловых потоков в узлах КЭ тепловой модели с выбором исходных данных для расчетов. Предложенная методика с применением крупноблочных конечных элементов тепловой модели позволяет определять температуру практически в любой точке конструкции.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Heat flows in machine tool assemblies are very complex due to the large number of parts included in their design. Therefore, heat flows are formed not only by the propagation of heat from sources through solid parts, but, to a significant extent, through the contacts of parts between them. Imperfection of the contact at the interface of the separation of solids leads to the appearance of contact thermal resistance (CTR). Taking into account CTR in thermal models makes it possible to reasonably control heat flows in particularly precise assemblies of metal-cutting machines through design and technological measures. The accuracy of the spindle assemblies (SA) determines the accuracy of the machine as a whole by 80%. The thermal errors of metal-cutting machines account for 40-70% of the total error balance, therefore, heat flow control in the SA is very relevant. In the proposed method the sequence of stages for developing a finite element model of the SA temperature field using large-block finite elements is determined; the choice of the thermal model type and its division into large-block finite elements (FE) is substantiated; the thermal resistances of FEs and the heat dissipation capacities in the bearings of SAs are calculated; the equations of the equilibrium of heat flows in the KE assemblies of the thermal model with the choice of initial data for calculations are proposed. The proposed technique using large-block finite elements of the thermal model makes it possible to determine the temperature practically at any point of the structure.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>шпиндельный узел</kwd>
    <kwd>элементы</kwd>
    <kwd>поток</kwd>
    <kwd>модель</kwd>
    <kwd>сопротивление</kwd>
    <kwd>уравнение теплового баланса</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>spindle assembly</kwd>
    <kwd>elements</kwd>
    <kwd>flow</kwd>
    <kwd>model</kwd>
    <kwd>resistance</kwd>
    <kwd>heat balance equation</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Григорьев, В.Ф. Особенности исследования тепловых деформаций шпиндельных узлов с использованием системы конечно-элементных расчетов. / В.Ф. Григорьев, В.П. Горбунов, С.В. Архутик // Вестник БрГТУ.  2011.  №4.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Grigoriev VF, Gorbunov VP, Arkhutik SV. Features of studying thermal deformations of spindle assemblies using a system of finite element calculations. Vestnik of Brest State Technical University. 2011;4.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Кузнецов А.П., Косов М.Г. Теплостойкость и быстроходность шпиндельных узлов металлорежущих станков // Вестник МГТУ «Станкин». 2011. № 2. С. 22-24.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kuznetsov AP, Kosov MG. Heat resistance and high-speed of spindle assemblies of metal-cutting machines. Vestnik MGTU Stankin. 2011;2:22-24.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Измайлов В.В., Чаплыгин С.А. Электротепловая аналогия и расчет проводимости дискретного контакта деталей машин // Интернет-журнал &quot;НАУКОВЕДЕНИЕ&quot;. 2016. Том 8. № 2. DOI: 10.15862/26TVN216.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Izmailov VV, Chaplygin SA. Electrothermal analogy and the calculation of the conductivity of machine part discrete contact. Naukovedenie. 2016;8(2). DOI: 10.15862/26TVN216.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Фигатнер А.М. Шпиндельные узлы современных металлорежущих станков: Обзор.  М.: НИИМаш, 1983. 60 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Figatner AM. Spindle assemblies of modern metal-cutting machines: overview. Moscow: NIIMash; 1983.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Денисенко А.Ф., Подкругляк Л.Ю.  Определение параметров конечно-элементной модели температурного поля шпиндельного узла// Актуальные проблемы станкостроения – 2023 (АПС – 2023). Всероссийская науч.-практ. конф. с международным участием. Пенза: 2023.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Denisenko AF, Podkruglyak LYu. Determining the parameters of the finite element model of the spindle assembly temperature field.  All-Russian Scientific and Practical Conference with International Participation, 2023: Actual Problems of Machine Tool Industry – 2023 (APS – 2023). Penza; 2023.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Денисенко А.Ф., Подкругляк Л.Ю. Разработка тепловой модели шпиндельной опоры металлорежущего станка//«Известия Самарского научного центра Российской академии наук» Т. 22 № 3 .  СНЦ РАН: 2020.  С. 49-55.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Denisenko AF, Podkruglyak LYu. Development of a thermal model of a metal-cutting machine spindle support. Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2020;22(3):49-55.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Денисенко А.Ф., Подкругляк Л.Ю. Моделирование контактного термического сопротивления при проектировании технологического оборудования// FrontierMaterials&amp;Technologies. 2023. №3. С. 31-42. DOI:10.18323/2782-4039-2023-3-65-3.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Denisenko AF, Podkruglyak LYu. Modeling of contact thermal resistance in the design of technological equipment. FrontierMaterials&amp;Technologies. 2023;3:31-42. DOI:10.18323/2782-4039-2023-3-65-3.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Denisenko A.F., Grishin R.G., Podkruglyak L. Yu. Formation of Contact Thermal Resistance Based on the Analysis of the Characteristics of the Pseudo-Medium// Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer. Proceedings of the 7th International Conference on Industrial Engineering (ICIE 2021). ICIE 2021, Cham. pp. 221–229. DOI:10.1007/978-3-030-85233-7_26.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Denisenko AF, Grishin RG, Podkruglyak LYu. Formation of contact thermal resistance based on the analysis of the characteristics of the pseudo-medium. Proceedings of the 7th International Conference on Industrial Engineering (ICIE 2021), 2021: Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer. p. 221–229. DOI:10.1007/978-3-030-85233-7_26.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 520-2011. Подшипники качения. Общие технические условия.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">GOST 520-2011. Rolling bearings. General specifications. Moscow: Standartinform; 2012.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 3325-85. Поля допусков и технические требования к посадочным поверхностям валов и корпусов. Посадки.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">GOST 3325-85. Rolling bearings Tolerance margins and technical requirements for shaft and housing seatings. Fits. Moscow: Izdatelstvo Standartov; 1994.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
