發(fā)布時(shí)間：2018-01-15 07:14

  本文關(guān)鍵詞：鐵路軸承套圈外圓磨床結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析　出處：《東南大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：鐵路軸承套圈外圓磨床主要用于鐵路軸承內(nèi)圈滾道與大外徑的磨削,磨床的動(dòng)態(tài)性能直接決定軸承的加工精度和表面質(zhì)量。本文以鐵路軸承套圈外圓磨床為研究對(duì)象,考慮結(jié)合部剛度建模問(wèn)題,開展機(jī)床結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析與結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),主要研究工作如下：(1)借助三維造型軟件SolidWorks和有限元軟件ANSYS建立鐵路軸承套圈外圓磨床整機(jī)動(dòng)力學(xué)模型：基于摩擦學(xué)理論、振動(dòng)理論、赫茲接觸理論和吉村允孝積分法計(jì)算磨床減振墊鐵、進(jìn)給系統(tǒng)和螺栓結(jié)合部的接觸剛度,通過(guò)ANSYS彈簧單元將結(jié)合部剛度加入整機(jī)動(dòng)力學(xué)模型。(2)對(duì)磨床整機(jī)進(jìn)行模態(tài)分析與諧響應(yīng)分析,并探討了磨床固定方式、結(jié)合部剛度等對(duì)磨床整機(jī)動(dòng)態(tài)特性的影響,研究結(jié)果表明：磨床通過(guò)減震墊鐵自由放置于地面時(shí),整機(jī)模態(tài)振型表現(xiàn)為自由模態(tài)；結(jié)合部剛度對(duì)整機(jī)動(dòng)態(tài)特性的影響不可忽略。(3)根據(jù)模態(tài)和諧響應(yīng)分析結(jié)果,以提高整機(jī)低階固有頻率和降低工件與砂輪之間的相對(duì)幅值為目標(biāo),分別對(duì)磨床床身、工件系統(tǒng)和磨削系統(tǒng)展開結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),并確定最終動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方案�？紤]結(jié)合部的影響,對(duì)改進(jìn)后的新磨床整機(jī)展開動(dòng)態(tài)特性分析,結(jié)果表明：結(jié)構(gòu)改進(jìn)后,磨床整機(jī)彈性連接的前四階固有頻率分別提高了11.32%、13.15%、8.67%和3.45%,砂輪與工件間的最大振幅由原來(lái)的3.4×10-Smm降至3.25×10-5mm,降幅為4.4%,整機(jī)動(dòng)態(tài)特性得到了提高。
[Abstract]:Railway bearing ring grinding machine is mainly used for the grinding of rail bearing inner ring raceway and large outer diameter. The dynamic performance of the grinding machine directly determines the machining accuracy and surface quality of the bearing. In this paper, the external circular grinding machine of the railway bearing ring is taken as the research object, and the stiffness modeling of the joint part is considered. The structure dynamic characteristic analysis and the structure dynamic design of the machine tool are carried out. The main research work is as follows: (1) with the help of 3D modeling software SolidWorks and finite element software ANSYS, the dynamic model of railway bearing ring cylindrical grinder is established: based on tribology theory. Vibration theory, Hertz contact theory and Yoshimura integration method are used to calculate the contact stiffness of grinding machine damping pad iron, feed system and bolt joint. The stiffness of the joint part is added to the dynamic model of the whole machine by ANSYS spring element. The modal analysis and harmonic response analysis of the grinder are carried out, and the fixed mode of the grinder is discussed. The effect of joint stiffness on the dynamic characteristics of the grinder is studied. The results show that when the grinding machine is placed on the ground freely through the shock absorber cushion iron, the modal mode of the grinder appears to be free mode. The effect of joint stiffness on the dynamic characteristics of the whole machine can not be ignored. (3) according to the results of modal harmonic response analysis, the aim is to increase the low order natural frequency of the whole machine and reduce the relative amplitude between the workpiece and the grinding wheel. The dynamic design of grinding machine bed, workpiece system and grinding system is carried out respectively, and the final dynamic design scheme is determined. Considering the influence of joint, the dynamic characteristics of the improved new grinder are analyzed. The results show that the first four natural frequencies of the elastic connection of the grinder are increased by 11.32% and 3.45% respectively. The maximum amplitude between the grinding wheel and the workpiece is reduced from 3.4 脳 10-Smm to 3.25 脳 10-5mm, with a decrease of 4.4mm, and the dynamic characteristics of the whole machine are improved.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U270.33;TG581.1

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本文編號(hào)：1427318