【摘要】：數(shù)控機(jī)床技術(shù)的日臻完善,帶動(dòng)了數(shù)控動(dòng)力刀架技術(shù)朝著高速、高精、高復(fù)合化的方向發(fā)展。動(dòng)力刀架的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)含量高、制造難度大,核心技術(shù)一直被國(guó)外企業(yè)壟斷。齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)是動(dòng)力刀架高速、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵機(jī)構(gòu),其動(dòng)態(tài)性能和可靠性水平直接影響刀架的運(yùn)行穩(wěn)定性和工作效率。在產(chǎn)品研發(fā)過程中,可靠性水平是衡量齒輪系統(tǒng)及刀架整體性能至關(guān)重要的技術(shù)指標(biāo)。因此,基于可靠性理論體系來研究動(dòng)力刀架齒輪傳動(dòng)系統(tǒng),以提高動(dòng)力刀架整體性能,具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文以某新型數(shù)控動(dòng)力刀架齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,該齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)由多級(jí)惰輪構(gòu)成,這種傳動(dòng)方式在學(xué)術(shù)研究和實(shí)際工程應(yīng)用中并不常見。本文基于齒輪動(dòng)力學(xué)理論和可靠性理論,對(duì)該惰輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了傳動(dòng)誤差計(jì)算、多體動(dòng)力學(xué)分析、固有特性分析、齒輪系統(tǒng)可靠性分析與優(yōu)化。論文主要內(nèi)容如下:(1)分析齒輪系統(tǒng)振動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理,綜合考慮齒輪各項(xiàng)誤差的隨機(jī)性,計(jì)算了輪齒嚙合綜合誤差;建立各級(jí)齒輪副有限元模型,根據(jù)扭轉(zhuǎn)嚙合剛度理論,計(jì)算了輪齒受載變形誤差,從而得到動(dòng)力刀架齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的最大傳動(dòng)誤差。(2)建立齒輪系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)模型,分析了齒輪系統(tǒng)激勵(lì)等因素對(duì)齒輪系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)的影響;提取動(dòng)力輸出輪振動(dòng)響應(yīng),集成ADAMS和MATLAB,建立ISIGHT可靠性分析平臺(tái);以動(dòng)力輸出輪質(zhì)心振動(dòng)位移為評(píng)估指標(biāo),分析和計(jì)算齒輪系統(tǒng)的可靠度。(3)針對(duì)高速齒輪的齒面接觸疲勞失效問題,結(jié)合齒輪嚙合應(yīng)力分布規(guī)律,根據(jù)機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)方法,定量地給出齒面接觸疲勞的可靠性指標(biāo),以此來確保齒輪嚙合的可靠性,并提出優(yōu)化方案。(4)基于均值嚙合剛度,分析了齒輪系統(tǒng)的固有特性及常用工作轉(zhuǎn)速下可能存在的共振情況。建立齒輪系統(tǒng)隨機(jī)參數(shù)與頻率響應(yīng)之間的代理模型,通過靈敏度分析識(shí)別各系統(tǒng)參數(shù)對(duì)固有頻率的影響關(guān)系;利用Monte Carlo法計(jì)算不同激勵(lì)頻率下齒輪系統(tǒng)的共振可靠度,為齒輪系統(tǒng)的優(yōu)化提供理論依據(jù)和參考。(5)針對(duì)動(dòng)力刀架齒輪系統(tǒng)在常用工作轉(zhuǎn)速下可能存在的共振問題,采用多目標(biāo)粒子群優(yōu)化方法,對(duì)齒輪系統(tǒng)各階次固有頻率進(jìn)行優(yōu)化,使系統(tǒng)在激勵(lì)頻率下避免共振。
【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】：2018
【分類號(hào)】：TG659
【圖文】：

第一章 緒論模型，振動(dòng)理論逐漸發(fā)展成齒輪動(dòng)力漸引入嚙合沖擊、傳動(dòng)誤差等因素，對(duì)面研究得更深入。Harris S L[18]綜合考慮動(dòng)模型，如圖 1-1 所示。圖中，mk 、mc 傳動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)剛度與軸承剛度。若考慮扭轉(zhuǎn)-平移-擺動(dòng)多自由度非線性模型[19]轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型，更準(zhǔn)確地模擬了單級(jí)視為剛體，運(yùn)用多體動(dòng)力學(xué)理論建立了統(tǒng)的固有特性和強(qiáng)迫動(dòng)態(tài)響應(yīng)。Liu G[級(jí)惰輪系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模型，研究了的影響。

論文結(jié)構(gòu)框架圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2742273