發(fā)布時間：2021-04-25 00:59

　　齒輪是大部分機械設(shè)備的主要傳動部件,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)品的機械性能和使用壽命。數(shù)控滾齒機床是加工齒輪的重要母機,其加工精度對提升齒輪性能有直接影響。由于熱誤差是影響滾齒機加工精度的重要因素,對如何減少熱誤差進行研究有著明顯的現(xiàn)實需要。減小熱誤差的途徑主要有誤差預(yù)防和補償,因誤差補償具有成本低、容易實施、補償效果較好的特點,在工程實際中被普遍采用。本文以YK3150E數(shù)控滾齒機床為研究對象,對其刀架部件熱態(tài)性能進行分析,建立了熱誤差補償模型,并探討了誤差補償?shù)膶嵤┎呗?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),分析了滾齒機熱傳遞的有限元熱分析基本理論,在此基礎(chǔ)上對YK3150E滾齒機的高速電主軸發(fā)熱、滾動軸承的摩擦熱和滾刀-工件滾削熱等3個主要熱源的發(fā)熱量、邊界條件進行計算、確定,建立了YK3150E滾齒機刀架部件的有限元模型,并進行了仿真分析,得到了刀架部件穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)溫度場結(jié)果和穩(wěn)態(tài)熱變形結(jié)果,驗證了仿真方法的有效性,為下一步溫度測點的優(yōu)化和建立熱誤差模型做了準備。（2）對溫度測點優(yōu)化方法進行了探究,運用模糊聚類分析法對滾齒機關(guān)鍵部位的1... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 課題研究目標(biāo)、研究內(nèi)容
        1.4.1 研究目標(biāo)
        1.4.2 研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 滾齒機熱特性研究的基本理論
    2.1 滾齒機熱傳遞的基本方式
        2.1.1 熱傳導(dǎo)
        2.1.2 熱輻射
        2.1.3 熱對流
    2.2 有限元熱分析的基本理論
        2.2.1 溫度場與溫度梯度
        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 滾齒機整機熱特性分析
    3.1 YK3150E滾齒機的結(jié)構(gòu)形式
    3.2 刀架部件的主要熱源分析及發(fā)熱量計算方法
        3.2.1 高速電主軸發(fā)熱量的計算
        3.2.2 軸承發(fā)熱量的計算
        3.2.3 滾刀-工件滾削熱的計算
    3.3 刀架部件熱邊界條件計算
        3.3.1 自然對流換熱系數(shù)的確定
        3.3.2 強迫對流換熱系數(shù)的計算
    3.4 本章小結(jié)
第4章 滾齒機刀架部件熱態(tài)性能ANSYS仿真分析
    4.1 ANSYS Workbench有限元熱分析概述
        4.1.1 有限元分析簡介
        4.1.2 ANSYS有限元分析軟件簡介
        4.1.3 ANSYS Workbench熱分析簡介
    4.2 熱-結(jié)構(gòu)耦合場分析
    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 計算刀架部件熱源強度和邊界條件
    4.5 滾齒機刀架部件熱態(tài)性能仿真分析
        4.5.1 穩(wěn)態(tài)溫度場仿真分析
        4.5.2 穩(wěn)態(tài)熱變形仿真分析
        4.5.3 瞬態(tài)溫度場仿真分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 刀架部件溫度測點的優(yōu)化策略
    5.1 最佳溫度測點的選擇
    5.2 最佳溫度測點的優(yōu)化理論
    5.3 基于模糊聚類法的YK3150E熱誤差溫度測點的優(yōu)化
        5.3.1 模糊聚類分析法的基本步驟
        5.3.2 最佳溫度測點的選取
    5.4 本章小結(jié)
第6章 滾齒機熱誤差補償模型建立
    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-測試結(jié)果分析對比
    6.4 YK3150E滾齒機熱誤差模型建立
    6.5 本章小結(jié)
第7章 熱誤差補償策略和補償結(jié)果分析
    7.1 熱誤差補償?shù)幕驹?br>    7.2 誤差補償方式的選擇
    7.3 熱誤差補償?shù)膶崿F(xiàn)
    7.4 熱誤差補償模型結(jié)果分析
    7.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
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】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]高速干切數(shù)控滾齒機熱誤差建模及補償方法研究[D]. 劉志濤.重慶大學(xué) 2018
[2]數(shù)控機床熱誤差建模理論技術(shù)研究[D]. 牛鵬程.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[3]數(shù)控滾齒機熱誤差補償技術(shù)研究[D]. 姜小飛.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[4]高速加工中心電主軸熱誤差補償技術(shù)研究[D]. 袁文信.鄭州大學(xué) 2013
[5]數(shù)控機床主軸軸承熱特性及相關(guān)主軸熱誤差建模方法研究[D]. 李中華.上海交通大學(xué) 2010
[6]銑削加工中心主軸組件熱特性的研究[D]. 黎新齊.蘭州理工大學(xué) 2008
[7]模糊聚類分析技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 葉海軍.合肥工業(yè)大學(xué) 2006
[8]基于虛擬設(shè)計技術(shù)的數(shù)控滾齒機設(shè)計方法及應(yīng)用研究[D]. 陳鵬.重慶大學(xué) 2002



本文編號：3158395