發(fā)布時間：2017-07-14 15:13

  本文關鍵詞：動力刀架動力學特性分析與優(yōu)化研究

  更多相關文章： 動力刀架 動力學特性 減振降噪 結(jié)構優(yōu)化

【摘要】：動力刀架是高檔數(shù)控機床的核心功能部件,其技術含量高,加工難度大,長期以來一直被國外企業(yè)所壟斷。高速、平穩(wěn)和可靠運行是制約國內(nèi)動力刀架發(fā)展的關鍵技術難題。本文旨在通過動力學特性分析與結(jié)構優(yōu)化研究,改善動力刀架的動力學特性,提高動力傳動系統(tǒng)的抗振能力,減小載荷沖擊,為設計動力刀架提供相關數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。論文的主要內(nèi)容如下：(1)建立了動力刀架模態(tài)分析有限元模型,分析其模態(tài)特性,從而找到刀架的剛度薄弱環(huán)節(jié),并提出改進措施。(2)在考慮高速齒輪傳動特性的前提下,校核了齒輪的齒面接觸疲勞強度和彎曲強度。建立了齒輪的三維有限元模型,對模型進行瞬態(tài)動力學仿真,分析了應力分布規(guī)律。探討了模數(shù)、壓力角、摩擦系數(shù)、齒寬比等參數(shù)對齒輪傳動特性的影響。(3)計算了齒輪和軸承的剛度,并基于均值剛度對系統(tǒng)的固有特性進行了研究,提出了改善動力傳動系統(tǒng)固有特性的方法。(4)建立了動力刀架刀具轉(zhuǎn)動工況的剛?cè)狁詈夏Ｐ?考慮刀架的彈性和軸承剛度,分析了齒輪傳動系統(tǒng)的動力學特性。建立了動力刀架轉(zhuǎn)位工況的剛?cè)狁詈夏Ｐ?分析了空載、滿載和偏載等情況下的力學特性,并給出了一種刀架合理使用的建議。(5)建立了刀盤的結(jié)構參數(shù)數(shù)學模型,通過輕量化設計,在保證一定剛度的前提下有效減小了刀盤質(zhì)量。
【關鍵詞】：動力刀架 動力學特性 減振降噪 結(jié)構優(yōu)化
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景與意義9
• 1.2 動力刀架國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 齒輪系統(tǒng)動力學研究現(xiàn)狀10-12
• 1.4 剛?cè)狁詈蟿恿W研究現(xiàn)狀12
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容12-14
• 第二章 動力刀架整機模態(tài)分析14-23
• 2.1 模態(tài)分析簡介14-15
• 2.1.1 模態(tài)分析的定義14
• 2.1.2 模態(tài)分析在結(jié)構動態(tài)設計中的應用14-15
• 2.2 動力刀架結(jié)構概述15
• 2.3 動力刀架模型簡化15-16
• 2.4 有限元網(wǎng)格劃分16-18
• 2.5 動力刀架模態(tài)分析18-22
• 2.6 本章小結(jié)22-23
• 第三章 齒輪系統(tǒng)的優(yōu)化設計23-46
• 3.1 齒輪強度校核23-26
• 3.1.1 齒面接觸疲勞強度校核23-26
• 3.1.2 輪齒彎曲強度校核26
• 3.2 齒輪接觸有限元分析26-34
• 3.2.1 漸開線圓柱直齒輪建模27
• 3.2.2 齒輪有限元建模27-30
• 3.2.3 計算結(jié)果綜述30-34
• 3.3 齒輪參數(shù)化優(yōu)化分析34-45
• 3.3.1 模數(shù)和壓力角的影響34-42
• 3.3.2 摩擦力的影響42-43
• 3.3.3 齒寬比的影響43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 動力傳動系統(tǒng)固有特性分析46-57
• 4.1 軸承剛度計算分析46-52
• 4.1.1 Hertz點接觸理論46-50
• 4.1.2 球軸承剛度的Hertz點接觸理論表述50
• 4.1.3 軸承剛度的數(shù)值計算50-51
• 4.1.4 嚙合剛度的數(shù)值計算51-52
• 4.2 基于ADAMS的固有特性分析52-55
• 4.2.1 齒輪固有頻率計算52-53
• 4.2.2 多體動力學建模53-55
• 4.3 固有特性優(yōu)化分析55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第五章 動力刀架剛?cè)狁詈蟿恿W分析57-78
• 5.1 剛?cè)狁詈蟿恿W簡介57-58
• 5.2 柔性體建模58-59
• 5.3 刀具轉(zhuǎn)動工況剛?cè)狁詈辖Ｅc分析59-68
• 5.3.1 刀具轉(zhuǎn)動工況建模59-62
• 5.3.2 刀具轉(zhuǎn)動工況仿真62-68
• 5.4 刀盤轉(zhuǎn)位工況剛?cè)狁詈辖Ｅc分析68-72
• 5.4.1 空載工況分析69-70
• 5.4.2 滿載工況分析70-71
• 5.4.3 偏載工況分析71-72
• 5.5 VDI刀盤結(jié)構參數(shù)優(yōu)化設計72-77
• 5.5.1 VDI刀盤參數(shù)化建模73-75
• 5.5.2 刀盤優(yōu)化結(jié)果驗證75
• 5.5.3 刀盤安全校核75-77
• 5.6 本章小結(jié)77-78
• 第六章 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 總結(jié)78-79
• 6.2 展望79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻81-83

【參考文獻】

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本文編號：541574