滾動(dòng)支承回轉(zhuǎn)進(jìn)給系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床中實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵功能部件,其靜動(dòng)熱特性對(duì)數(shù)控機(jī)床的加工精度具有重要影響。因此,建立滾動(dòng)支承回轉(zhuǎn)進(jìn)給系統(tǒng)特性分析預(yù)測(cè)模型對(duì)提升其設(shè)計(jì)性能具有重要意義。本文基于結(jié)合面特性參數(shù)對(duì)滾動(dòng)支承回轉(zhuǎn)進(jìn)給系統(tǒng)的靜動(dòng)熱特性進(jìn)行了分析,并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的靜動(dòng)熱特性分析系統(tǒng)。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)基于赫茲線接觸理論對(duì)滾動(dòng)回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌結(jié)合部進(jìn)行靜力學(xué)分析得到導(dǎo)軌結(jié)合部剛度,給出了基于彈性單元等效的分析方法;基于實(shí)驗(yàn)獲取的結(jié)合面基礎(chǔ)特性參數(shù)建立了回轉(zhuǎn)進(jìn)給系統(tǒng)中螺栓結(jié)合部的理論分析模型,得到螺栓結(jié)合部的靜剛度,給出了虛擬材料等效的分析方法:開(kāi)展了固定結(jié)合面的接觸熱阻特性研究,給出了基于結(jié)合面熱阻的計(jì)算模型。(2)建立了滾動(dòng)支承回轉(zhuǎn)進(jìn)給系統(tǒng)靜動(dòng)熱特性分析系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框架,基于ANSYS的二次開(kāi)發(fā)技術(shù),通過(guò)APDL語(yǔ)言編寫(xiě)回轉(zhuǎn)進(jìn)給系統(tǒng)的靜動(dòng)熱特性分析宏文件,采用面向?qū)ο蟮腃#編程語(yǔ)言對(duì)ANSYS宏文件進(jìn)行封裝調(diào)用,建立回轉(zhuǎn)進(jìn)給系統(tǒng)靜動(dòng)熱特性分析軟件界面與ANSYS之間的數(shù)據(jù)通訊,實(shí)現(xiàn)所開(kāi)發(fā)的軟件界面與ANSYS的無(wú)縫集成;設(shè)計(jì)了用戶(hù)登錄、靜特性分析、動(dòng)特性分析及熱特性分析模塊,實(shí)現(xiàn)了回轉(zhuǎn)進(jìn)給系統(tǒng)有限元自動(dòng)建模與分析。(3)以某廠VTM200F5車(chē)銑復(fù)合中心的滾動(dòng)支承回轉(zhuǎn)進(jìn)給系統(tǒng)為例,應(yīng)用開(kāi)發(fā)的滾動(dòng)支承回轉(zhuǎn)進(jìn)給系統(tǒng)的靜動(dòng)熱特性分析系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行靜動(dòng)熱特性分析。采用ANSYS中Matrix27彈簧單元對(duì)其回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌結(jié)合部進(jìn)行等效,采用各向同性虛擬材料對(duì)其螺栓結(jié)合部進(jìn)行等效,完成回轉(zhuǎn)進(jìn)給系統(tǒng)的應(yīng)力應(yīng)變和模態(tài)分析;采用ANSYS中的接觸對(duì)單元添加接觸熱阻值對(duì)其進(jìn)行熱特性分析,給出了熱源及熱邊界條件計(jì)算公式,完成穩(wěn)態(tài)、熱結(jié)構(gòu)耦合分析。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TG659
【部分圖文】：

滾動(dòng)回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)圖

圖 2-2 單個(gè)圓柱滾子接觸示意圖-2 Schematic of contact between cylindrical roller a個(gè)物體接觸由之前的線接觸變?yōu)榫匦谓佑|區(qū)內(nèi)接觸應(yīng)力為橢圓分布，得到接觸區(qū)域

w滾子直徑，wrk D/d，rd 為滾道直徑。轉(zhuǎn)導(dǎo)軌接觸靜特性解析軌在未受到外載荷的情況下，其內(nèi)外圈幾何中心重合，以回轉(zhuǎn)導(dǎo)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立如圖 2-3 的坐標(biāo)系。
【參考文獻(xiàn)】

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5 趙國(guó)普;陸怡;;基于C#與ANSYS接口圓柱殼接管應(yīng)力分析軟件開(kāi)發(fā)[J];常州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年02期

6 何勝磊;蔡偉;;面積轉(zhuǎn)換法螺栓受力分析[J];鋼結(jié)構(gòu);2013年02期

7 楊國(guó)慶;王飛;洪軍;朱林波;;螺栓被連接件剛度理論的計(jì)算方法[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2012年07期

8 何玉林;侯海波;杜靜;李成武;吳德俊;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航軸承載荷分布及接觸角數(shù)值解法研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2012年04期

9 劉樂(lè)平;馬元;鐘名東;;高速高精數(shù)控車(chē)床進(jìn)給系統(tǒng)熱態(tài)特性研究[J];機(jī)床與液壓;2012年03期

10 李光;陳五一;張平;;基于ANSYS的參數(shù)化薄壁件加工變形分析與計(jì)算[J];航空制造技術(shù);2011年19期

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2 紀(jì)艷麗;數(shù)控機(jī)床直線進(jìn)給系統(tǒng)熱特性分析技術(shù)研究和工具開(kāi)發(fā)[D];南京理工大學(xué);2014年

3 呂妍菲;數(shù)控機(jī)床熱特性分析計(jì)算及試驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2012年

4 梁克鵬;基于ANSYS二次開(kāi)發(fā)的風(fēng)振響應(yīng)軟件包[D];北京交通大學(xué);2010年

5 陳宗帖;基于ANSYS的磨床參數(shù)化分析系統(tǒng)[D];廣西大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2866417