在高速精密加工過程中,滾珠絲杠副在運行過程中由于摩擦等因素會產(chǎn)生溫升,進(jìn)而產(chǎn)生熱變形,其熱變形會影響滾珠絲杠副的定位精度。為抑制滾珠絲杠副的熱變形,提高其精度穩(wěn)定性,本文提出了一種基于高模量碳纖維復(fù)合材料、能夠自適應(yīng)抑制其熱變形的滾珠絲杠副,稱之為改進(jìn)型滾珠絲杠副,并就此進(jìn)行了深入分析研究,具體內(nèi)容如下。第一,研究了滾珠絲杠副的熱變形求解方法�；趥鳠釋W(xué)與有限單元法的原理,建立了滾珠絲杠副的熱-結(jié)構(gòu)耦合分析有限元模型,采用順序耦合方法求解出其熱變形,并實驗驗證了其準(zhǔn)確性。以此為基礎(chǔ),建立了改進(jìn)型滾珠絲杠副的熱變形分析有限元模型。第二,基于Kriging代理模型與遺傳算法對改進(jìn)型滾珠絲杠副的設(shè)計參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究。首先,建立并驗證了改進(jìn)型滾珠絲杠副的熱變形求解的Kriging代理模型,得到了改進(jìn)型滾珠絲杠副關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)與其熱變形之間的近似映射關(guān)系�；贙riging代理模型,研究了單一關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)對改進(jìn)型滾珠絲杠副熱變形的影響特點,采用遺傳算法對改進(jìn)型滾珠絲杠副的關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,得到了改進(jìn)型滾珠絲杠副關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)的最佳組合。第三,研究了優(yōu)化后的改進(jìn)型滾珠絲杠副動力學(xué)性能及多工況下的... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 滾珠絲杠副熱變形求解研究現(xiàn)狀
        1.2.2 滾珠絲杠副熱變形抑制研究現(xiàn)狀
        1.2.3 基于代理模型的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源與研究內(nèi)容
第2章 滾珠絲杠副熱變形求解研究
    2.1 普通滾珠絲杠副熱變形求解研究
        2.1.1 傳熱學(xué)基本理論
        2.1.2 滾珠絲杠副熱力學(xué)參數(shù)求解
        2.1.3 滾珠絲杠副熱變形求解
    2.2 普通滾珠絲杠副熱變形求解實驗驗證
        2.2.1 滾珠絲杠副熱變形實驗
        2.2.2 實驗結(jié)果分析
    2.3 基于碳纖維復(fù)合材料的滾珠絲杠副熱變形求解研究
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于Kriging代理模型的改進(jìn)型滾珠絲杠副設(shè)計參數(shù)優(yōu)化
    3.1 Kriging代理模型的建立
        3.1.1 Kriging代理模型簡述
        3.1.2 改進(jìn)型滾珠絲杠副熱變形求解有限元模型的Kriging代理模型
    3.2 Kriging代理模型精度驗證
    3.3 改進(jìn)型滾珠絲杠副熱變形研究
        3.3.1 改進(jìn)型滾珠絲杠副熱變形的特點
        3.3.2 改進(jìn)型滾珠絲杠副的設(shè)計參數(shù)優(yōu)化
    3.4 本章小結(jié)
第4章 優(yōu)化后改進(jìn)型滾珠絲杠副綜合性能研究
    4.1 優(yōu)化后改進(jìn)型滾珠絲杠副的動力學(xué)性能研究
    4.2 不同工況下優(yōu)化后改進(jìn)型滾珠絲杠副熱變形抑制效果
    4.3 不同復(fù)合材料彈性模量下優(yōu)化后改進(jìn)型滾珠絲杠副熱變形抑制效果
    4.4 本章小結(jié)
第5章 優(yōu)化后改進(jìn)型滾珠絲杠副模擬實驗研究
    5.1 實驗?zāi)康?br>    5.2 實驗過程
        5.2.1 實驗器材
        5.2.2 實驗流程
        5.2.3 實驗結(jié)果
    5.3 實驗結(jié)果分析
        5.3.1 溫度結(jié)果分析
        5.3.2 熱變形結(jié)果分析
        5.3.3 端蓋對熱變形的影響分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]飛翼式客機(jī)機(jī)翼氣動/結(jié)構(gòu)綜合優(yōu)化方法研究[J]. 宋倩,萬志強.  民用飛機(jī)設(shè)計與研究. 2018(04)
[2]滾珠絲杠副熱變形模型理論分析及其對定位精度影響的試驗研究[J]. 徐陽陽,祖莉,汪遠(yuǎn)遠(yuǎn),歐屹,馮虎田.  組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2018(01)
[3]二維氣動問題中Kriging代理模型精度影響因素[J]. 馬洋,張青斌,韓啟龍,華明軍,李紅霞.  航空動力學(xué)報. 2016(11)
[4]Kriging模型及代理優(yōu)化算法研究進(jìn)展[J]. 韓忠華.  航空學(xué)報. 2016(11)
[5]“中國制造2025”探秘[J]. 曲風(fēng).  新產(chǎn)經(jīng). 2015(04)
[6]基于有限元法的滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)熱特性分析[J]. 黃俊,袁軍堂,汪振華,董香龍.  組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2014(03)
[7]考慮運行條件的Elman網(wǎng)絡(luò)絲杠驅(qū)動系統(tǒng)熱誤差建模[J]. 陳誠,楊傳民,張晨陽,譚文斌,李醒飛.  光學(xué)精密工程. 2014(03)
[8]滾珠絲杠副熱變形計算分析及可視化[J]. 李凌豐,管靈波,張振然,陳豪.  圖學(xué)學(xué)報. 2014(01)
[9]滾動功能部件發(fā)展現(xiàn)狀、差距及重大專項研究進(jìn)展[J]. 馮虎田.  金屬加工(冷加工). 2014(02)
[10]基于Kriging代理模型的高速列車頭型多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[J]. 姚拴寶,郭迪龍,孫振旭,楊國偉,陳大偉.  中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2013(02)

博士論文
[1]MDO優(yōu)化算法研究[D]. 王琦.南京航空航天大學(xué) 2008
[2]高速滾珠絲杠副動力學(xué)性能分析及其實驗研究[D]. 張佐營.山東大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于代理模型的城軌車輛懸掛參數(shù)優(yōu)化[D]. 于大方.西南交通大學(xué) 2018
[2]復(fù)雜仿真系統(tǒng)高效實驗方法研究[D]. 謝曉天.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]中空滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)綜合性能建模仿真研究[D]. 肖磊.華中科技大學(xué) 2016
[4]滾珠絲杠高速旋風(fēng)硬銑削加工熱變形誤差的研究[D]. 劉少輝.山東建筑大學(xué) 2013
[5]高速高精數(shù)控車床滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)熱態(tài)特性研究[D]. 鐘名東.華東交通大學(xué) 2011



本文編號：2925777