本文關(guān)鍵詞：機(jī)床主軸靜動(dòng)態(tài)性能研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：機(jī)床主軸系統(tǒng)的靜動(dòng)態(tài)性能對(duì)機(jī)床加工性能的影響至關(guān)重要。因此機(jī)床主軸系統(tǒng)的靜動(dòng)態(tài)性能分析在機(jī)床的設(shè)計(jì)中占據(jù)著重要地位。利用有限元分析軟件來(lái)進(jìn)行主軸系統(tǒng)的靜動(dòng)態(tài)性能研究和優(yōu)化設(shè)計(jì),可以顯著提高主軸設(shè)計(jì)的水平,減少設(shè)計(jì)時(shí)間、降低設(shè)計(jì)成本。 本文針對(duì)XH2320/4銑床,以改善主軸靜動(dòng)態(tài)特性、提高機(jī)床加工性能為研究目的,利用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行了主軸系統(tǒng)的性能分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。論文取得以下研究成果： (1)將主軸和軸承的結(jié)合面視為彈簧-阻尼連接,合理的確定了載荷、軸承支承剛度和主軸約束條件,選定了單元類型,建立了精確的機(jī)床主軸系統(tǒng)有限元分析模型。 (2)軸承剛度的計(jì)算是開(kāi)展主軸性能研究的基礎(chǔ)。對(duì)軸承剛度的計(jì)算進(jìn)行研究,基于有限迭代法原理,對(duì)機(jī)床主軸的軸承剛度進(jìn)行計(jì)算。 (3)通過(guò)對(duì)主軸系統(tǒng)的靜力學(xué)分析、模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析,得到了主軸的靜剛度、固有頻率和諧響應(yīng)峰值。并分析了軸承剛度對(duì)主軸靜動(dòng)態(tài)性能的影響。 (4)利用ANSYS的(?)APDL參數(shù)化語(yǔ)言,建立主軸系統(tǒng)的參數(shù)化有限元模型。對(duì)主軸系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),使得主軸結(jié)構(gòu)變輕,并具有更好的靜動(dòng)態(tài)性能。
【關(guān)鍵詞】：主軸系統(tǒng) 有限元分析 軸承剛度 靜動(dòng)態(tài)特性 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TG502.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題研究意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況11-13
• 1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 第二章 主軸有限元模型14-23
• 2.1 有限元單元法的基本理論14-16
• 2.1.1 有限元基本假設(shè)14
• 2.1.2 有限元基本方程14-16
• 2.2 主軸模型的建立16-21
• 2.2.1 主軸結(jié)構(gòu)16-17
• 2.2.2 有限元模型的簡(jiǎn)化17-18
• 2.2.3 結(jié)合部動(dòng)力學(xué)模型的建立18
• 2.2.4 系統(tǒng)中各部分單元的選定及材料屬性18-20
• 2.2.5 軸承單元的建立20-21
• 2.3 有限元模型網(wǎng)格劃分21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 軸承剛度分析23-31
• 3.1 軸承剛度的理論計(jì)算23-24
• 3.2 有限迭代法24-26
• 3.3 工作狀態(tài)軸承剛度的計(jì)算26-30
• 3.3.1 主軸的受力分析26-27
• 3.3.2 確定軸承預(yù)緊力27
• 3.3.3 軸承初始剛度確定27-29
• 3.3.4 迭代計(jì)算軸承剛度29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第四章 主軸系統(tǒng)靜動(dòng)態(tài)性能分析31-46
• 4.1 主軸系統(tǒng)的靜動(dòng)態(tài)性能要求31
• 4.1.1 主軸系統(tǒng)的靜態(tài)特性要求31
• 4.1.2 主軸系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性要求31
• 4.2 主軸系統(tǒng)靜態(tài)性能分析31-35
• 4.2.1 主軸靜剛度31-32
• 4.2.2 較核主軸強(qiáng)度32-33
• 4.2.3 軸承剛度對(duì)主軸靜態(tài)特性的影響分析33-35
• 4.3 主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析35-45
• 4.3.1 模態(tài)分析35-42
• 4.3.2 諧響應(yīng)分析42-43
• 4.3.3 軸承剛度對(duì)主軸動(dòng)態(tài)性能的影響43-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第五章 主軸結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)46-54
• 5.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型46-47
• 5.2 ANSYS優(yōu)化設(shè)計(jì)的步驟47-48
• 5.3 主軸的參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計(jì)48-52
• 5.3.1 參數(shù)化有限元模型48-50
• 5.3.2 優(yōu)化方法和工具50
• 5.3.3 設(shè)計(jì)變量的選擇50-51
• 5.3.4 主軸的單目標(biāo)優(yōu)化51-52
• 5.3.5 權(quán)系數(shù)的確定52
• 5.4 優(yōu)化結(jié)果52-53
• 5.5 本章小結(jié)53-54
• 第六章 總結(jié)與展望54-56
• 6.1 主要工作及結(jié)論54
• 6.2 展望54-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 致謝60-61
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文61

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳曉輝;曲軸圓角滾壓機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)靜動(dòng)態(tài)特性分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];武漢理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：機(jī)床主軸靜動(dòng)態(tài)性能研究及優(yōu)化設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：303368