齒輪是大部分機(jī)械設(shè)備的主要傳動(dòng)部件,被廣泛應(yīng)用于裝備制造業(yè)各領(lǐng)域,其加工精度、質(zhì)量直接影響產(chǎn)品的機(jī)械性能和使用壽命。數(shù)控滾齒機(jī)床是加工齒輪的重要母機(jī),其加工精度對(duì)提升齒輪性能有直接影響。由于熱誤差是影響滾齒機(jī)加工精度的重要因素,對(duì)如何減少熱誤差進(jìn)行研究有著明顯的現(xiàn)實(shí)需要。減小熱誤差的途徑主要有誤差預(yù)防和補(bǔ)償,因誤差補(bǔ)償具有成本低、容易實(shí)施、補(bǔ)償效果較好的特點(diǎn),在工程實(shí)際中被普遍采用。本文以YK3150E數(shù)控滾齒機(jī)床為研究對(duì)象,對(duì)其刀架部件熱態(tài)性能進(jìn)行分析,建立了熱誤差補(bǔ)償模型,并探討了誤差補(bǔ)償?shù)膶?shí)施策略,主要做了以下研究工作:（1）以傳熱學(xué)經(jīng)典理論為基礎(chǔ),分析了滾齒機(jī)熱傳遞的有限元熱分析基本理論,在此基礎(chǔ)上對(duì)YK3150E滾齒機(jī)的高速電主軸發(fā)熱、滾動(dòng)軸承的摩擦熱和滾刀-工件滾削熱等3個(gè)主要熱源的發(fā)熱量、邊界條件進(jìn)行計(jì)算、確定,建立了YK3150E滾齒機(jī)刀架部件的有限元模型,并進(jìn)行了仿真分析,得到了刀架部件穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)溫度場(chǎng)結(jié)果和穩(wěn)態(tài)熱變形結(jié)果,驗(yàn)證了仿真方法的有效性,為下一步溫度測(cè)點(diǎn)的優(yōu)化和建立熱誤差模型做了準(zhǔn)備。（2）對(duì)溫度測(cè)點(diǎn)優(yōu)化方法進(jìn)行了探究,運(yùn)用模糊聚類分析法對(duì)滾齒機(jī)關(guān)鍵部位的1... 

【文章來(lái)源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 課題研究意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 課題研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 研究目標(biāo)
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 滾齒機(jī)熱特性研究的基本理論
    2.1 滾齒機(jī)熱傳遞的基本方式
        2.1.1 熱傳導(dǎo)
        2.1.2 熱輻射
        2.1.3 熱對(duì)流
    2.2 有限元熱分析的基本理論
        2.2.1 溫度場(chǎng)與溫度梯度
        2.2.2 導(dǎo)熱微分方程
        2.2.3 導(dǎo)熱微分方程的定解條件
    2.3 本章小結(jié)
第3章 滾齒機(jī)整機(jī)熱特性分析
    3.1 YK3150E滾齒機(jī)的結(jié)構(gòu)形式
    3.2 刀架部件的主要熱源分析及發(fā)熱量計(jì)算方法
        3.2.1 高速電主軸發(fā)熱量的計(jì)算
        3.2.2 軸承發(fā)熱量的計(jì)算
        3.2.3 滾刀-工件滾削熱的計(jì)算
    3.3 刀架部件熱邊界條件計(jì)算
        3.3.1 自然對(duì)流換熱系數(shù)的確定
        3.3.2 強(qiáng)迫對(duì)流換熱系數(shù)的計(jì)算
    3.4 本章小結(jié)
第4章 滾齒機(jī)刀架部件熱態(tài)性能ANSYS仿真分析
    4.1 ANSYS Workbench有限元熱分析概述
        4.1.1 有限元分析簡(jiǎn)介
        4.1.2 ANSYS有限元分析軟件簡(jiǎn)介
        4.1.3 ANSYS Workbench熱分析簡(jiǎn)介
    4.2 熱-結(jié)構(gòu)耦合場(chǎng)分析
    4.3 刀架部件有限元模型的建立
        4.3.1 利用SolidWorks建立刀架部件的三維實(shí)體模型
        4.3.2 刀架部件有限元分析模型
    4.4 刀架部件有限元分析條件確定
        4.4.1 材料屬性
        4.4.2 計(jì)算刀架部件熱源強(qiáng)度和邊界條件
    4.5 滾齒機(jī)刀架部件熱態(tài)性能仿真分析
        4.5.1 穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)仿真分析
        4.5.2 穩(wěn)態(tài)熱變形仿真分析
        4.5.3 瞬態(tài)溫度場(chǎng)仿真分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 刀架部件溫度測(cè)點(diǎn)的優(yōu)化策略
    5.1 最佳溫度測(cè)點(diǎn)的選擇
    5.2 最佳溫度測(cè)點(diǎn)的優(yōu)化理論
    5.3 基于模糊聚類法的YK3150E熱誤差溫度測(cè)點(diǎn)的優(yōu)化
        5.3.1 模糊聚類分析法的基本步驟
        5.3.2 最佳溫度測(cè)點(diǎn)的選取
    5.4 本章小結(jié)
第6章 滾齒機(jī)熱誤差補(bǔ)償模型建立
    6.1 多元線性回歸法建模原理
    6.2 熱誤差數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
    6.3 仿真-測(cè)試結(jié)果分析對(duì)比
    6.4 YK3150E滾齒機(jī)熱誤差模型建立
    6.5 本章小結(jié)
第7章 熱誤差補(bǔ)償策略和補(bǔ)償結(jié)果分析
    7.1 熱誤差補(bǔ)償?shù)幕驹?br>    7.2 誤差補(bǔ)償方式的選擇
    7.3 熱誤差補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)
    7.4 熱誤差補(bǔ)償模型結(jié)果分析
    7.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]數(shù)控滾齒機(jī)熱誤差補(bǔ)償技術(shù)研究[D]. 姜小飛.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
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本文編號(hào)：3158395