隨著深孔加工技術(shù)的發(fā)展,深孔加工機(jī)床向著高精度、高效率、智能化的方向發(fā)展。作為深孔機(jī)床的關(guān)鍵部件,主軸箱自身質(zhì)量以及它在工作時(shí)的靜動(dòng)態(tài)性能會(huì)對(duì)深孔機(jī)床的加工性能產(chǎn)生重要的影響。傳統(tǒng)的深孔機(jī)床基礎(chǔ)件在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)多采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)或類比設(shè)計(jì),導(dǎo)致主軸箱結(jié)構(gòu)質(zhì)量冗余、體積粗大笨重而且?guī)?lái)一定的加工難度,從而影響到機(jī)床的動(dòng)靜態(tài)性能、工藝性能及加工性能。針對(duì)以上問題,本文以ZWKA2108深孔機(jī)床主軸箱為研究對(duì)象,通過(guò)建立三維模型,對(duì)主軸箱進(jìn)行有限元靜動(dòng)態(tài)分析,在此基礎(chǔ)上通過(guò)參數(shù)相關(guān)性分析得到對(duì)主軸箱質(zhì)量影響較大的參數(shù),通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化得到優(yōu)化后主軸箱的結(jié)構(gòu)尺寸及靜動(dòng)態(tài)性能。最后對(duì)優(yōu)化后的主軸箱進(jìn)行可靠性分析,定性定量的驗(yàn)證優(yōu)化后主軸箱結(jié)構(gòu)是否合理,為后續(xù)機(jī)床關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的研究提供一定參考依據(jù)。研究?jī)?nèi)容包括:（1）基于Solidworks和ANSYS Workbench對(duì)主軸箱進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析以及模態(tài)分析。在Solidworks中建立主軸箱的三維實(shí)體模型并參數(shù)化,將其導(dǎo)入ANSYS Workbench中對(duì)其進(jìn)行有限元靜動(dòng)態(tài)分析,得到主軸箱的應(yīng)力云圖和變形云圖,并提取主軸箱的前六階固有頻率以及振型圖。... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

本文技術(shù)路線圖

中北大學(xué)學(xué)位論文9圖2-1應(yīng)力一強(qiáng)度干涉圖Fig.2-1Stress-strengthinterferencediagram由應(yīng)力一強(qiáng)度干涉圖可以得到計(jì)算機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠度的一般方法，如圖2-2所示圖2-2干涉模型原理圖Fig.2-2Schematicdiagramofinterferencemodel通過(guò)有限元分析理論，假設(shè)應(yīng)力在)(-，上是連續(xù)分布的隨機(jī)變量，然后對(duì)隨機(jī)變量應(yīng)力在)(-，進(jìn)行連續(xù)的單元?jiǎng)澐�，即把�?yīng)力在定義域)(-，的范圍內(nèi)劃分成n個(gè)小區(qū)間nsss,...,2,1，用每一個(gè)小區(qū)間的中值代表這個(gè)區(qū)間的應(yīng)力水平的大校當(dāng)應(yīng)力S恰好處于寬度為is的第i個(gè)區(qū)間時(shí)(用隨機(jī)事件iD表示)的概率近似為：iiiiiiisshssssDsPP)()22()((2-1)若求應(yīng)力小于強(qiáng)度的概率大小，應(yīng)當(dāng)使應(yīng)力取值為is時(shí)，機(jī)械結(jié)構(gòu)零部件或系統(tǒng)的不發(fā)生失效的概率為（假設(shè)B為機(jī)械結(jié)構(gòu)零部件或系統(tǒng)的可靠性概率）：isiiBPP)()()|(dSSfsSD(2-2)把應(yīng)力在)(-，看作是隨機(jī)變量，那么機(jī)械結(jié)構(gòu)零部件或系統(tǒng)的可靠度值可以用式（2-3）進(jìn)行表示：

中北大學(xué)學(xué)位論文9圖2-1應(yīng)力一強(qiáng)度干涉圖Fig.2-1Stress-strengthinterferencediagram由應(yīng)力一強(qiáng)度干涉圖可以得到計(jì)算機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠度的一般方法，如圖2-2所示圖2-2干涉模型原理圖Fig.2-2Schematicdiagramofinterferencemodel通過(guò)有限元分析理論，假設(shè)應(yīng)力在)(-，上是連續(xù)分布的隨機(jī)變量，然后對(duì)隨機(jī)變量應(yīng)力在)(-，進(jìn)行連續(xù)的單元?jiǎng)澐郑窗褢?yīng)力在定義域)(-，的范圍內(nèi)劃分成n個(gè)小區(qū)間nsss,...,2,1，用每一個(gè)小區(qū)間的中值代表這個(gè)區(qū)間的應(yīng)力水平的大校當(dāng)應(yīng)力S恰好處于寬度為is的第i個(gè)區(qū)間時(shí)(用隨機(jī)事件iD表示)的概率近似為：iiiiiiisshssssDsPP)()22()((2-1)若求應(yīng)力小于強(qiáng)度的概率大小，應(yīng)當(dāng)使應(yīng)力取值為is時(shí)，機(jī)械結(jié)構(gòu)零部件或系統(tǒng)的不發(fā)生失效的概率為（假設(shè)B為機(jī)械結(jié)構(gòu)零部件或系統(tǒng)的可靠性概率）：isiiBPP)()()|(dSSfsSD(2-2)把應(yīng)力在)(-，看作是隨機(jī)變量，那么機(jī)械結(jié)構(gòu)零部件或系統(tǒng)的可靠度值可以用式（2-3）進(jìn)行表示：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]機(jī)床主軸部件優(yōu)化及可靠性分析[D]. 周森.昆明理工大學(xué) 2014
[3]基于概率有限元數(shù)值模擬的結(jié)構(gòu)可靠性分析及軟件開發(fā)[D]. 于楊.中南大學(xué) 2011
[4]重型卡車駕駛室有限元分析及其拓?fù)鋬?yōu)化[D]. 汪振華.吉林大學(xué) 2008
[5]某型號(hào)特種車車架的特性分析[D]. 匡海華.山東科技大學(xué) 2007
[6]基于有限元法的門機(jī)結(jié)構(gòu)模糊隨機(jī)可靠性應(yīng)用研究[D]. 王小慧.西南交通大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3221356