超重型臥式車床主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能研究
本文關(guān)鍵詞:超重型臥式車床主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:超重型數(shù)控機(jī)床的所有傳動(dòng)系統(tǒng)中,主軸系統(tǒng)是一個(gè)極其重要的部件,主軸系統(tǒng)的好壞直接影響著機(jī)床的加工精度,加工效率等。因此,為了給超重型高檔數(shù)控機(jī)床提供質(zhì)量和性能優(yōu)良的主軸系統(tǒng),對(duì)主軸系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的深入研究和合理設(shè)計(jì)具有重大的理論和實(shí)際意義。本文的研究對(duì)象為CK61450超重型臥式車床的主軸系統(tǒng),通過(guò)分析主軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),建立了主軸系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,并且運(yùn)用有限元法對(duì)主軸系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)靜態(tài)性能的分析,最后對(duì)主軸部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),達(dá)到提高主軸系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能,減輕主軸部件質(zhì)量的目的。主要完成了以下工作:(1)通過(guò)對(duì)主軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析后建立主軸系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,從理論上分析主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的性能。(2)運(yùn)用有限元軟件,對(duì)主軸系統(tǒng)的有限元模型進(jìn)行建立,然后對(duì)該主軸系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)性能分析,得出未優(yōu)化前主軸的動(dòng)靜態(tài)性能的各項(xiàng)參數(shù)。(3)以原主軸系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn),減輕主軸自重為目標(biāo)。通過(guò)分析主軸的跨距、軸長(zhǎng)和孔徑對(duì)主軸系統(tǒng)動(dòng)靜態(tài)性能的影響,合理的改善主軸部件結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)優(yōu)化后,主軸的質(zhì)量減輕了11%,靜剛度提升了13%,一階固有頻率有所提高,主軸系統(tǒng)在最大工作頻率(1.33Hz)工作時(shí),最大振幅也有所下降。
【關(guān)鍵詞】:主軸系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)特性 靜態(tài)特性 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】:青海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG519.1
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第1章 緒論8-14
- 1.1 研究目的及意義8-9
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
- 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容11-14
- 第2章 主軸系統(tǒng)動(dòng)靜態(tài)性能分析的理論基礎(chǔ)14-23
- 2.1 主軸部件變形量的計(jì)算14-16
- 2.2 建立動(dòng)力學(xué)方程16-18
- 2.2.1 建立動(dòng)力學(xué)方程的方法16-17
- 2.2.2 CK61450主軸系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的建立17-18
- 2.3 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)18-20
- 2.3.1 模態(tài)分析理論的四個(gè)基本假設(shè)19
- 2.3.2 CK61450主軸系統(tǒng)解析模態(tài)法19-20
- 2.4 諧響應(yīng)分析基本理論20-21
- 2.5 優(yōu)化設(shè)計(jì)理論簡(jiǎn)介21-23
- 第3章 主軸系統(tǒng)動(dòng)靜態(tài)性能的分析23-37
- 3.1 ANSYS有限元分析軟件簡(jiǎn)介23-24
- 3.1.1 ANSYS軟件分析過(guò)程23
- 3.1.2 ANSYS軟件分析類型23-24
- 3.2 主軸系統(tǒng)有限元模型的建立24-30
- 3.2.1 研究對(duì)象的分析24-26
- 3.2.2 主軸系統(tǒng)單元類型的選擇及材料屬性26-28
- 3.2.3 主軸系統(tǒng)有限元模型的建立28-30
- 3.3 主軸系統(tǒng)的靜態(tài)特性分析30-32
- 3.4 主軸系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析32-36
- 3.4.1 模態(tài)分析32-34
- 3.4.2 諧響應(yīng)分析34-36
- 3.5 小結(jié)36-37
- 第4章 主軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)37-59
- 4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介37-38
- 4.2 主軸系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)38-58
- 4.2.1 跨距變化對(duì)主軸系統(tǒng)性能的影響38-45
- 4.2.2 長(zhǎng)度變化對(duì)主軸系統(tǒng)性能的影響45-51
- 4.2.3 孔徑變化對(duì)主軸系統(tǒng)性能的影響51-57
- 4.2.4 優(yōu)化結(jié)果57-58
- 4.3 小結(jié)58-59
- 第5章 總結(jié)和展望59-61
- 參考文獻(xiàn)61-63
- 致謝63-64
- 作者簡(jiǎn)歷64
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本文關(guān)鍵詞:超重型臥式車床主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):331912
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