本文關(guān)鍵詞：大型數(shù)控龍門銑床主軸柔性傳動系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：對于大型數(shù)控龍門銑床來說，主軸是是整個銑床的最重要的部分，跟加工精度、銑床壽命都直接相關(guān)。而在龍門銑床中主軸是安裝在滑枕中，并與傳動軸直接相連，傳動軸另一端與減速器相連，減速器與驅(qū)動電機連接，通過傳動軸傳遞驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)運動給主軸。因此，主軸傳動系統(tǒng)和傳動軸的結(jié)構(gòu)與性能將直接影響銑床整機床的整體性能�；碇械膫鲃虞S比較長，一般都在2米以上，傳動軸兩端支撐處的中心線很難保證完全對中。在加工和安裝過后，如果對中不好，又因為傳統(tǒng)傳動軸都是剛性傳動軸，把緊聯(lián)軸器后，將會在傳動軸中引起很大的應(yīng)力，并在支撐處產(chǎn)生很大的徑向力，嚴重影響機組的正常運行，導(dǎo)致振動或者軸斷現(xiàn)象。并且在傳統(tǒng)滑枕中，在傳動軸兩端處有兩組軸承支撐，發(fā)生不對中后，軸與軸承長時間受力不均，互相作用磨損生熱，常常發(fā)現(xiàn)軸承磨損嚴重而影響正常運行。 本文采用韌性好、強度高的鈦合金（TC4）代替原材料，設(shè)計一柔性傳動軸代替原來剛性傳動軸，并去掉了原傳動軸兩端的支撐軸承，從而由剛性傳動系統(tǒng)變成柔性傳動系統(tǒng)，提高了結(jié)構(gòu)的精度工藝性，降低了加工和裝配的難度。 本文結(jié)合研究對象實際情況，采用奇異函數(shù)和拉氏變換的方法，求出了傳動軸分別在交叉不對和平行不對中情況下普遍適用的支反力與彎曲變形和過渡曲線的關(guān)系表達式、總轉(zhuǎn)角和過渡曲線的關(guān)系表達式。表達式規(guī)范、統(tǒng)一，適用于優(yōu)化設(shè)計，易于程序編寫。 本文設(shè)計方法是先利用傳統(tǒng)機械設(shè)計方法進行基本參數(shù)的設(shè)計。再將有限元分析技術(shù)應(yīng)用到銑床滑枕傳動軸的過渡曲線選取的分析中，選出合適的過渡曲線。最后通過機械優(yōu)化設(shè)計方法，優(yōu)化傳動軸的結(jié)構(gòu)形狀及性能。 通過VB對優(yōu)化計算總過程的程序編寫，消除了繁瑣的計算過程，操作界面簡單、易操作，并將結(jié)果直觀的顯示出來。該程序具有普遍適用性，可適用于其他不同系列滑枕傳動軸的設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】：滑枕 傳動軸 有限元 優(yōu)化設(shè)計 奇異函數(shù)
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TG547
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 前言10
• 1.2 銑床與銑床滑枕的發(fā)展情況10-13
• 1.2.1 銑床的發(fā)展歷程10-11
• 1.2.2 滑枕的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 傳動軸的應(yīng)用與存在的問題13
• 1.4 本文的研究內(nèi)容與方法13-14
• 1.5 本文的研究意義14-16
• 第二章 機械優(yōu)化設(shè)計與有限元分析原理16-28
• 2.1 機械優(yōu)化設(shè)計原理16-19
• 2.1.1 優(yōu)化設(shè)計發(fā)展歷史16-18
• 2.1.2 優(yōu)化設(shè)計及機械優(yōu)化設(shè)計發(fā)展概況18-19
• 2.2 優(yōu)化設(shè)計問題的數(shù)學(xué)模型19-23
• 2.3 優(yōu)化問題的基本解法23
• 2.4 多目標優(yōu)化問題23-25
• 2.4.1 多目標優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)表達式23-24
• 2.4.2 多目標優(yōu)化解決方法24-25
• 2.5 有限元分析原理25-27
• 2.5.1 有限元分析25-26
• 2.5.2 有限元法求解問題的基本步驟26-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第三章 銑床滑枕柔性傳動軸的基本參數(shù)設(shè)計28-39
• 3.1 滑枕傳動軸總體初設(shè)計28-33
• 3.1.1 主軸傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改良方案比較30
• 3.1.2 材料選取30-31
• 3.1.3 按扭轉(zhuǎn)強度計算31-32
• 3.1.4 按扭轉(zhuǎn)剛度計算32-33
• 3.2 過渡曲線的確定33-38
• 3.2.1 過渡曲線的選取33-35
• 3.2.2 利用三彎矩法求三次樣條曲線方程35-38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 第四章 傳動軸的受力分析39-50
• 4.1 用奇異函數(shù)和拉氏變換法求傳動軸的支反力與撓度值的關(guān)系39-49
• 4.1.1 軸兩端交差不對中時支反力與彎曲變形的關(guān)系的解析表達式40-43
• 4.1.2 軸兩端平行不對中時支反力與彎曲變形的關(guān)系的解析表達式43-49
• 4.2 本章小結(jié)49-50
• 第五章 傳動軸結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計50-61
• 5.1 兩種不對中的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型建立50-54
• 5.1.1 交叉不對中時優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型的建立50-51
• 5.1.2 平行不對中時優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型的建立51-54
• 5.2 評價函數(shù)的確定54-57
• 5.3 最終優(yōu)化程序的建立57-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 第六章 結(jié)論61-63
• 6.1 結(jié)論61-62
• 6.2 展望62-63
• 參考文獻63-65
• 在學(xué)研究成果65-66
• 致謝66

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王可;逯海卿;孫興偉;;基于有限元方法的傳動軸優(yōu)化設(shè)計[J];制造業(yè)自動化;2013年19期

  本文關(guān)鍵詞：大型數(shù)控龍門銑床主軸柔性傳動系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：259652