發(fā)布時(shí)間：2022-01-22 16:01

　　現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展對(duì)機(jī)床加工精度及效率提出了嚴(yán)苛要求,動(dòng)態(tài)特性作為影響機(jī)床精度及效率的關(guān)鍵因素也愈加受到人們關(guān)注。支承件是機(jī)床的重要組成部分,依據(jù)動(dòng)力學(xué)理論可知,其質(zhì)量直接影響著機(jī)床動(dòng)態(tài)特性的優(yōu)劣。然而傳統(tǒng)方法中,設(shè)計(jì)人員主要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)或國(guó)外產(chǎn)品設(shè)計(jì)支承件結(jié)構(gòu),繼而采用材料力學(xué)﹑理論力學(xué)等對(duì)支承件進(jìn)行強(qiáng)度與剛度校核。這種設(shè)計(jì)方法固然保證了設(shè)計(jì)的支承件滿(mǎn)足強(qiáng)度及剛度要求,但缺少對(duì)于機(jī)床各支承件質(zhì)量與動(dòng)態(tài)特性間的映射關(guān)系研究,從而易出現(xiàn)機(jī)床支承件質(zhì)量匹配不合理﹑質(zhì)量過(guò)大等問(wèn)題,導(dǎo)致材料浪費(fèi)﹑動(dòng)態(tài)特性變差。針對(duì)此問(wèn)題,本文提出一種通過(guò)匹配機(jī)床各支承件的質(zhì)量以?xún)?yōu)化整機(jī)動(dòng)態(tài)特性的方法,主要工作內(nèi)容如下:（1）基于Hertz接觸理論,分別建立了滾動(dòng)導(dǎo)軌副﹑滾珠絲杠副及滾動(dòng)軸承的結(jié)合面剛度模型。在此基礎(chǔ)上,分析了預(yù)緊力﹑外載荷及密合度等參數(shù)對(duì)結(jié)合面剛度的影響規(guī)律,從而為后續(xù)機(jī)床有限元模型的建立提供了前提。（2）以某型臥式加工中心為例,建立了機(jī)床整機(jī)有限元模型,并將整機(jī)模態(tài)的有限元仿真分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果相對(duì)比,驗(yàn)證了整機(jī)有限元模型建立方法的準(zhǔn)確性�；跈C(jī)床有限元模型,完成了整機(jī)諧響應(yīng)分析,以便進(jìn)行支承件... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來(lái)源
    1.2 研究背景及意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究綜述
        1.3.1 機(jī)床基礎(chǔ)部件動(dòng)態(tài)特性研究
        1.3.2 機(jī)床動(dòng)態(tài)特性仿真分析研究
        1.3.3 機(jī)床動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)研究
        1.3.4 機(jī)床虛擬樣機(jī)開(kāi)發(fā)
    1.4 本文研究工作
2 機(jī)床滾動(dòng)結(jié)合面剛度建模及分析
    2.1 Hertz接觸理論
    2.2 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副結(jié)合面剛度建模及分析
        2.2.1 單個(gè)滾動(dòng)體與滾道的接觸模型
        2.2.2 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副接觸剛度模型
        2.2.3 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副接觸剛度分析
    2.3 滾珠絲杠副結(jié)合面剛度建模及分析
        2.3.1 滾動(dòng)絲杠副接觸剛度模型
        2.3.2 滾珠絲杠副接觸剛度分析
    2.4 滾動(dòng)軸承結(jié)合面剛度建模及分析
        2.4.1 滾動(dòng)軸承組配及預(yù)緊方式
        2.4.2 滾動(dòng)軸承接觸剛度模型
        2.4.3 滾動(dòng)軸承接觸剛度分析
    2.5 本章小結(jié)
3 機(jī)床動(dòng)態(tài)特性分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.1 機(jī)床滾動(dòng)結(jié)合面剛度計(jì)算
    3.2 機(jī)床有限元模型建立及模態(tài)分析
    3.3 機(jī)床模態(tài)實(shí)驗(yàn)
    3.4 機(jī)床模態(tài)有限元及實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
    3.5 機(jī)床諧響應(yīng)分析
    3.6 本章小結(jié)
4 機(jī)床動(dòng)態(tài)特性與支承件質(zhì)量模型
    4.1 機(jī)床支承件質(zhì)量動(dòng)態(tài)特性響應(yīng)
        4.1.1 基于拉丁超立方的質(zhì)量樣本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.1.2 機(jī)床支承件質(zhì)量動(dòng)態(tài)特性響應(yīng)求解
    4.2 機(jī)床動(dòng)態(tài)特性與支承件質(zhì)量模型構(gòu)建及檢驗(yàn)
        4.2.1 響應(yīng)面模型構(gòu)建及檢驗(yàn)
        4.2.2 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建及檢驗(yàn)
        4.2.3 克里金模型構(gòu)建及檢驗(yàn)
        4.2.4 模型精度對(duì)比
    4.3 本章小結(jié)
5 機(jī)床支承件質(zhì)量匹配及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    5.1 機(jī)床支承件質(zhì)量匹配模型構(gòu)建及求解
    5.2 基于質(zhì)量匹配結(jié)果的支承件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.2.1 支承件結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化
        5.2.2 支承件結(jié)構(gòu)重構(gòu)
        5.2.3 支承件尺寸優(yōu)化
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 主曲率函數(shù)與無(wú)量綱系數(shù)關(guān)系表
附錄B 各支承件質(zhì)量及對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)特性響應(yīng)
附錄C Pareto最優(yōu)解集
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于結(jié)構(gòu)-整機(jī)性能映射模型的機(jī)床薄弱件結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法[J]. 楊勇,孫群,沈曄湖,蔡曉童,李華,張子鉞.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(12)
[2]基于機(jī)電耦合的進(jìn)給系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性仿真與性能優(yōu)化[J]. 鞏子臣,牛文鐵,李加進(jìn),賽云祥.  機(jī)械設(shè)計(jì). 2018(09)
[3]直線運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)導(dǎo)軌副的法向接觸力學(xué)模型[J]. 田紅亮,鄭金華,陳甜敏,余媛,張屹.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]面向機(jī)床整機(jī)動(dòng)態(tài)性能的立柱結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[J]. 劉成穎,譚鋒,王立平,蔡釗勇.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(03)
[5]基于能量分布的機(jī)床整機(jī)動(dòng)態(tài)特性?xún)?yōu)化方法[J]. 鄧聰穎,殷國(guó)富,肖紅,孟昭渝溪.  振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2015(06)
[6]復(fù)雜零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念單元方法[J]. 王德倫,申會(huì)鵬,孫元,董惠敏,馬雅麗.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(07)
[7]基于Hertz接觸的滾珠絲杠副結(jié)合部剛度特性分析[J]. 姬坤海,殷國(guó)富,王萬(wàn)金.  組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2015(08)
[8]基于響應(yīng)面模型的廣義空間切削穩(wěn)定性研究[J]. 黃華,張樹(shù)有,劉曉健,何再興.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2015(07)
[9]基于空間統(tǒng)計(jì)學(xué)的機(jī)床動(dòng)力學(xué)特性[J]. 李天箭,丁曉紅,程凱.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(21)
[10]考慮結(jié)合面和軸向力的主軸系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性[J]. 姜彥翠,劉獻(xiàn)禮,吳石,李茂月,李榮義.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(19)

博士論文
[1]精密數(shù)控機(jī)床及其典型結(jié)合面理論建模與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 方兵.吉林大學(xué) 2012

碩士論文
[1]滾珠絲杠副額定動(dòng)載荷值的影響因素研究及其計(jì)算實(shí)現(xiàn)[D]. 劉波.浙江大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3602493