本文關(guān)鍵詞：插齒機(jī)主插齒機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究

  更多相關(guān)文章： 插齒機(jī)床 主插齒機(jī)構(gòu) 優(yōu)化設(shè)計(jì) 急回特性 模態(tài)分析

【摘要】：現(xiàn)代機(jī)床正朝著高速度、高精度和高效率的方向發(fā)展,插齒機(jī)床也不例外,在高速插削下,許多麻煩也相應(yīng)出現(xiàn),包括振動(dòng)、沖擊和噪聲等等,這些都會(huì)影響插齒機(jī)床的加工性能。因此,對(duì)插齒機(jī)床動(dòng)態(tài)性能問(wèn)題進(jìn)行研究具有重要意義。本文以YT5140型數(shù)控插齒機(jī)床為研究對(duì)象,在研究了齒輪插削加工原理以及插齒刀附加轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上,得出了相關(guān)理論公式,為從動(dòng)力學(xué)方面對(duì)數(shù)控插齒機(jī)床中的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能分析提供理論基礎(chǔ)。現(xiàn)在絕大部分插齒機(jī)主插齒機(jī)構(gòu)用的是曲柄滑塊機(jī)構(gòu),滑塊來(lái)回運(yùn)動(dòng)速度變化范圍很大,實(shí)際加工時(shí),需要增加切入和切出較長(zhǎng)一段空切行程,才能獲得比較均勻的切齒工作行程切削速度。主插齒機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能直接關(guān)系到插齒機(jī)床的高速和高精度等特性能否實(shí)現(xiàn)。本文首先建立了主插齒機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)模型,得到主插齒機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果,仿真結(jié)果顯示該主插齒機(jī)構(gòu)并不具有急回特性。在比較了曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿-曲柄滑塊型六桿機(jī)構(gòu)與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的性能特點(diǎn)基礎(chǔ)上,本文選用了曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿-曲柄滑塊型六桿機(jī)構(gòu)替代傳統(tǒng)的主插齒機(jī)構(gòu)來(lái)重點(diǎn)研究。同時(shí)拿新型機(jī)構(gòu)滑塊在加工行程內(nèi)的瞬時(shí)速度對(duì)平均速度的均方偏差和工作行程中最大的速度差為目標(biāo)函數(shù),拿新型機(jī)構(gòu)的各個(gè)構(gòu)件尺寸和固有構(gòu)件角度差為設(shè)計(jì)變量,確定必要的約束條件,把機(jī)構(gòu)關(guān)系簡(jiǎn)化為數(shù)學(xué)方程式,通過(guò)一定的優(yōu)化方法,得到優(yōu)化結(jié)果。用專業(yè)建模軟件proe建立優(yōu)化后的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿-曲柄滑塊型六桿機(jī)構(gòu)新機(jī)構(gòu),導(dǎo)入專業(yè)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件adams中,輸出優(yōu)化后的新機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù),與優(yōu)化前機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)作對(duì)比研究,驗(yàn)證優(yōu)化后的效果。從對(duì)比結(jié)果來(lái)看,新機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)得到很大改善,可改善插齒刀加工過(guò)程。有了優(yōu)化結(jié)果,結(jié)合插齒機(jī)傳動(dòng)箱系統(tǒng)原來(lái)結(jié)構(gòu)尺寸和位置要求進(jìn)行新機(jī)構(gòu)改造設(shè)計(jì),改造設(shè)計(jì)的同時(shí)盡量減小機(jī)構(gòu)慣性力,并對(duì)讓刀機(jī)構(gòu)中的凸輪重新設(shè)計(jì)。整機(jī)的模態(tài)分析是非常必要的。利用非線性分析軟件abaqus,得到固有頻率和振型圖,分析振動(dòng)危險(xiǎn)頻率,在一定的插削速度下,合理設(shè)計(jì)傳動(dòng)齒輪的齒數(shù),作為整個(gè)設(shè)計(jì)的一個(gè)參考。
【關(guān)鍵詞】：插齒機(jī)床 主插齒機(jī)構(gòu) 優(yōu)化設(shè)計(jì) 急回特性 模態(tài)分析
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG613
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 緒論14-20
• 1.1 論文研究的目的和意義14-15
• 1.2 插齒機(jī)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀15-17
• 1.3 主插齒機(jī)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法的研究狀況17-19
• 1.4 本文主要研究工作19-20
• 第2章 插齒機(jī)原理和優(yōu)化設(shè)計(jì)理論20-28
• 2.1 數(shù)控插齒機(jī)工作原理20-24
• 2.1.1 插齒加工原理20
• 2.1.2 數(shù)控插齒機(jī)運(yùn)動(dòng)分析20-21
• 2.1.3 傳動(dòng)誤差21-24
• 2.2 主插齒機(jī)構(gòu)24
• 2.3 Adams簡(jiǎn)介24-25
• 2.4 優(yōu)化設(shè)計(jì)理論方法25-27
• 2.4.1 傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論方法25-26
• 2.4.2 現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計(jì)理論方法26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 傳動(dòng)箱多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模28-35
• 3.1 概述28
• 3.2 YT5140傳動(dòng)箱系統(tǒng)三維實(shí)體建模28-30
• 3.2.1 Adams軟件多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介28-29
• 3.2.2 傳動(dòng)箱系統(tǒng)模型的建立29-30
• 3.3 傳動(dòng)箱系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模30-32
• 3.3.1 建立約束副30-31
• 3.3.2 定義驅(qū)動(dòng)31-32
• 3.4 插齒機(jī)傳動(dòng)箱系統(tǒng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真32-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)35-52
• 4.1 概述35
• 4.2 設(shè)計(jì)方案的選擇35-39
• 4.2.1 設(shè)計(jì)要求35-36
• 4.2.2 設(shè)計(jì)方案的選擇36
• 4.2.3 工作原理36-39
• 4.3 曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿－曲柄滑塊型六桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析39-41
• 4.3.1 建立運(yùn)動(dòng)學(xué)方程式39-40
• 4.3.2 求解θ_2、ω_2、ε_(tái)240
• 4.3.3 求解滑塊E的位移S_E，速度v_E，，加速度a_E40-41
• 4.4 主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型41-44
• 4.4.1 主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)變量的確定41
• 4.4.2 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)目標(biāo)函數(shù)的建立41-42
• 4.4.3 約束條件42-43
• 4.4.4 初始條件的確定43-44
• 4.5 模型的優(yōu)化44-47
• 4.5.1 遺傳算法介紹44-45
• 4.5.2 曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿—曲柄滑塊機(jī)構(gòu)優(yōu)化過(guò)程45-47
• 4.6 幾何建模與運(yùn)動(dòng)仿真驗(yàn)證47-51
• 4.6.1 幾何建模47-48
• 4.6.2 運(yùn)動(dòng)仿真驗(yàn)證48-51
• 4.7 本章小結(jié)51-52
• 第5章 YT5140插齒機(jī)改造設(shè)計(jì)和模態(tài)分析52-64
• 5.1 主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的改造設(shè)計(jì)52-54
• 5.1.1 設(shè)計(jì)難點(diǎn)52
• 5.1.2 設(shè)計(jì)流程52-53
• 5.1.3 曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)桿－曲柄滑塊型六桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)53-54
• 5.2 讓刀機(jī)構(gòu)中共軛凸輪的重新設(shè)計(jì)54-55
• 5.2.1 共軛凸輪在讓刀機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用54-55
• 5.2.2 主副凸輪的重新設(shè)計(jì)55
• 5.3 模態(tài)分析55-62
• 5.3.1 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)56-57
• 5.3.2 刀架體模態(tài)分析求解57-60
• 5.3.3 整機(jī)模態(tài)分析求解60-62
• 5.4 本章小結(jié)62-64
• 總結(jié)與展望64-66
• 全文總結(jié)64-65
• 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 附錄69-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文72-74
• 致謝74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：535397