蝸輪蝸桿驅動轉臺的結構可靠性設計及結合部參數識別
本文關鍵詞:蝸輪蝸桿驅動轉臺的結構可靠性設計及結合部參數識別,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:作為機床的重要組成部件,轉臺起著固定和支撐試件的作用,同時進行直線和回轉運動以配合刀具進行復雜形狀的加工;剞D系統(tǒng)傳動鏈是否可靠將直接影響轉臺回轉運動,進而影響機床的加工:另一方面轉臺結構中含有大量的結合部,這些結合部對轉臺結構的動態(tài)性能產生較大的影響,因此結合部參數的識別為轉臺結構進行進一步的動態(tài)性能分析提供數據。鑒于此本文圍繞轉臺回轉系統(tǒng)傳動鏈和轉臺結合部開展了以下工作:構建了轉臺回轉系統(tǒng)傳動鏈的結構可靠性設計流程。分析了轉臺回轉系統(tǒng)傳動鏈的組成和受力情況,計算了機加工扭矩和轉臺啟動扭矩,選定數值較大的啟動扭矩為整個傳動鏈設計的依據,建立了整個轉臺回轉系統(tǒng)傳動鏈的可靠性模型并按照部件重要程度的不同進行可靠度的分配,對傳動鏈中的蝸輪蝸桿副、YRT滾動軸承采用四階矩法進行可靠度的計算,對螺釘連接按照其參數服從正態(tài)分布,進行對稱循環(huán)應力下的疲勞可靠性設計,對蝸桿支承軸承認為其疲勞特性服從二參數威布爾分布,進行了可靠性設計,按照傳動鏈各部件功能上的串聯(lián)和并聯(lián)關系進行了傳動鏈的可靠性預測。對轉臺結合部的剛度阻尼采用數學模型和實驗的方法進行了識別。其中對螺釘結合部采用吉村允孝法進行識別;YRT軸承結合部被視為兩個軸向滾子軸承和一個徑向軸承的復合體,采用數學模型進行了參數的識別;對滾珠絲桿副結合部采用赫茲接觸理論對螺母組件和支承軸承的軸向剛度進行計算。對導軌結合部采用實驗的方法進行了識別,其中導軌法向采用頻響函數法進行求取,即是通過測量兩子結構分離狀態(tài)下和裝配之后的頻響函數,然后采用最小二乘法計算得到剛度阻尼值,最小二乘法的運用避免了噪聲的干擾;對導軌切向采用動剛度法,按照二自由度模型對導軌切向剛度值進行求取。基于可靠性的應力強度模型對轉臺回轉系統(tǒng)傳動鏈進行了重新設計,對轉臺回轉運動精度可靠性分析奠定了基礎;識別出了轉臺結合部的參數為轉臺的動態(tài)性能分析提供了數據。
【關鍵詞】:轉臺回轉系統(tǒng)傳動鏈 可靠性設計 可靠性預測 結合部參數識別
【學位授予單位】:昆明理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TG502
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-10
- 第1章 緒論10-18
- 1.1 課題研究背景及意義10-11
- 1.2 研究情況11-16
- 1.2.1 機械零部件的可靠性設計11-13
- 1.2.2 機械結構結合部參數識別研究13-16
- 1.3 論文研究內容16-18
- 第2章 蝸輪蝸桿驅動轉臺的結構可靠性設計18-46
- 2.1 引言18-22
- 2.2 基于四階矩法的可靠度及靈敏度計算22-25
- 2.3 轉臺回轉傳動鏈可靠性模型的建立及可靠度分配25-26
- 2.4 轉臺回轉傳動鏈的外加載荷分析26-28
- 2.4.1 機加工扭矩均值的計算27
- 2.4.2 啟動扭矩均值的計算27-28
- 2.5 傳動鏈的可靠性設計及可靠度預測28-44
- 2.5.1 電動機選型與可靠度計算28
- 2.5.2 聯(lián)軸器的選型與可靠度計算28
- 2.5.3 蝸輪蝸桿的可靠性設計及靈敏度分析28-36
- 2.5.4 螺釘連接可靠性設計36-38
- 2.5.5 YRT軸承可靠性設計38-39
- 2.5.6 蝸桿支承軸承可靠性設計39-43
- 2.5.7 回轉系統(tǒng)的可靠度預測43-44
- 2.6 本章小結44-46
- 第3章 轉臺結合部的剛度計算46-58
- 3.1 引言46-49
- 3.2 螺釘結合部的剛度計算49-51
- 3.3 YRT軸承結合部剛度計算51-52
- 3.4 滾珠絲桿副結合部剛度計算52-57
- 3.4.1 絲桿軸向剛度53-54
- 3.4.2 螺母組件軸向剛度54-56
- 3.4.3 支撐軸承軸向剛度計算56-57
- 3.5 本章小結57-58
- 第4章 轉臺結合部參數識別的實驗研究58-80
- 4.1 參數識別方法58-69
- 4.1.1 頻響函數法59-68
- 4.1.2 動剛度識別法68-69
- 4.2 參數識別實驗及結果分析69-77
- 4.2.1 頻響函數法結合面法向參數識別69-75
- 4.2.2 動剛度識別法結合面切向參數識別75-77
- 4.3 本章小結77-80
- 第5章 總結與展望80-82
- 致謝82-84
- 參考文獻84-92
- 附錄1 攻讀碩士階段發(fā)表的論文92-94
- 附錄294-98
- 附錄398
【參考文獻】
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本文編號:424438
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