本文關(guān)鍵詞：考慮結(jié)合面影響的專用插床動態(tài)特性分析與優(yōu)化

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【摘要】：機(jī)床工業(yè)作為機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ),其先進(jìn)程度直接決定著整個制造行業(yè)的先進(jìn)程度。隨著機(jī)床向著高速度、高精度和高效率的方向發(fā)展,不僅要求其擁有好的靜態(tài)特性,更要求有良好的動態(tài)性能。傳統(tǒng)的機(jī)床靜、動態(tài)特性分析往往忽視了機(jī)床結(jié)合面特性的影響,使得分析出的結(jié)果失去參考價值。國內(nèi)外研究表明,機(jī)床的靜剛度30%~50%取決于結(jié)合面的剛度特性,60%以上的振動問題源于結(jié)合面。因此,在研究機(jī)床整機(jī)動態(tài)性能以及建立機(jī)床動力學(xué)模型時,必須充分考慮零部件間結(jié)合面特性的影響。本文以某機(jī)床廠BB5050專用插床為研究對象,運(yùn)用理論研究、有限元分析與試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法,研究了機(jī)床固定結(jié)合面和滑動結(jié)合面對插床整機(jī)動態(tài)特性的影響,然后根據(jù)分析結(jié)果識別出機(jī)床薄弱環(huán)節(jié),對機(jī)床關(guān)鍵部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)和優(yōu)化。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)采用虛擬介質(zhì)層方法建立了螺栓固定結(jié)合面的動力學(xué)模型,利用理論公式推導(dǎo)得出虛擬介質(zhì)層的材料參數(shù)和厚度。以一個含螺栓固定結(jié)合面的連接板結(jié)構(gòu)為對象,利用有限元分析技術(shù)研究螺栓預(yù)緊力、螺栓數(shù)量以及螺栓布局方式對螺栓固定結(jié)合面動態(tài)特性的影響。(2)利用UG軟件建立機(jī)床整機(jī)三維模型,然后基于模態(tài)分析理論和ANSYS Workbench分析軟件,分別對考慮和不考慮結(jié)合面的機(jī)床整機(jī)進(jìn)行了有限元模態(tài)分析,得到了機(jī)床整機(jī)前10階固有頻率以及相應(yīng)的振型,初步判定了機(jī)床的薄弱環(huán)節(jié)。(3)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析理論,利用專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備對專用插床樣機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析,得到插床整機(jī)前10階模態(tài)頻率。通過對比插床整機(jī)模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果和第三章中的有限元模態(tài)分析結(jié)果,證明了結(jié)合面特性對機(jī)床整機(jī)動態(tài)性能的影響,同時也驗(yàn)證了本文對機(jī)床整機(jī)建模方法的正確性。(4)針對仿真分析所識別出的機(jī)床薄弱環(huán)節(jié),使用ANSYS Workbench軟件中Design Exploration優(yōu)化模塊對專用插床的立柱-底座部分進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)和尺寸優(yōu)化,并通過對比優(yōu)化前后整機(jī)的諧響應(yīng)分析結(jié)果,驗(yàn)證了本次結(jié)構(gòu)優(yōu)化的有效性。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG555

【參考文獻(xiàn)】

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1 孫偉;汪博;聞邦椿;;直線滾動導(dǎo)軌結(jié)合部動力學(xué)特性測試及參數(shù)識別[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年05期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

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本文編號：1223023