本文關(guān)鍵詞：動(dòng)力刀架動(dòng)力學(xué)特性分析與優(yōu)化研究

  更多相關(guān)文章： 動(dòng)力刀架 動(dòng)力學(xué)特性 減振降噪 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

【摘要】：動(dòng)力刀架是高檔數(shù)控機(jī)床的核心功能部件,其技術(shù)含量高,加工難度大,長(zhǎng)期以來(lái)一直被國(guó)外企業(yè)所壟斷。高速、平穩(wěn)和可靠運(yùn)行是制約國(guó)內(nèi)動(dòng)力刀架發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)難題。本文旨在通過(guò)動(dòng)力學(xué)特性分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究,改善動(dòng)力刀架的動(dòng)力學(xué)特性,提高動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的抗振能力,減小載荷沖擊,為設(shè)計(jì)動(dòng)力刀架提供相關(guān)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(dòng)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(jìn)措施。(2)在考慮高速齒輪傳動(dòng)特性的前提下,校核了齒輪的齒面接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度。建立了齒輪的三維有限元模型,對(duì)模型進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真,分析了應(yīng)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(duì)齒輪傳動(dòng)特性的影響。(3)計(jì)算了齒輪和軸承的剛度,并基于均值剛度對(duì)系統(tǒng)的固有特性進(jìn)行了研究,提出了改善動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)固有特性的方法。(4)建立了動(dòng)力刀架刀具轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性。建立了動(dòng)力刀架轉(zhuǎn)位工況的剛?cè)狁詈夏Ｐ?分析了空載、滿(mǎn)載和偏載等情況下的力學(xué)特性,并給出了一種刀架合理使用的建議。(5)建立了刀盤(pán)的結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)學(xué)模型,通過(guò)輕量化設(shè)計(jì),在保證一定剛度的前提下有效減小了刀盤(pán)質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】：動(dòng)力刀架 動(dòng)力學(xué)特性 減振降噪 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：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(dòng)力刀架?chē)?guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.4 剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀12
• 1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 第二章 動(dòng)力刀架整機(jī)模態(tài)分析14-23
• 2.1 模態(tài)分析簡(jiǎn)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(gòu)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用14-15
• 2.2 動(dòng)力刀架結(jié)構(gòu)概述15
• 2.3 動(dòng)力刀架模型簡(jiǎn)化15-16
• 2.4 有限元網(wǎng)格劃分16-18
• 2.5 動(dòng)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(shè)計(jì)23-46
• 3.1 齒輪強(qiáng)度校核23-26
• 3.1.1 齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核23-26
• 3.1.2 輪齒彎曲強(qiáng)度校核26
• 3.2 齒輪接觸有限元分析26-34
• 3.2.1 漸開(kāi)線(xiàn)圓柱直齒輪建模27
• 3.2.2 齒輪有限元建模27-30
• 3.2.3 計(jì)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(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)固有特性分析46-57
• 4.1 軸承剛度計(jì)算分析46-52
• 4.1.1 Hertz點(diǎn)接觸理論46-50
• 4.1.2 球軸承剛度的Hertz點(diǎn)接觸理論表述50
• 4.1.3 軸承剛度的數(shù)值計(jì)算50-51
• 4.1.4 嚙合剛度的數(shù)值計(jì)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(jì)算52-53
• 4.2.2 多體動(dòng)力學(xué)建模53-55
• 4.3 固有特性?xún)?yōu)化分析55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第五章 動(dòng)力刀架剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析57-78
• 5.1 剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介57-58
• 5.2 柔性體建模58-59
• 5.3 刀具轉(zhuǎn)動(dòng)工況剛?cè)狁詈辖Ｅc分析59-68
• 5.3.1 刀具轉(zhuǎn)動(dòng)工況建模59-62
• 5.3.2 刀具轉(zhuǎn)動(dòng)工況仿真62-68
• 5.4 刀盤(pán)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(mǎn)載工況分析70-71
• 5.4.3 偏載工況分析71-72
• 5.5 VDI刀盤(pán)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)72-77
• 5.5.1 VDI刀盤(pán)參數(shù)化建模73-75
• 5.5.2 刀盤(pán)優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證75
• 5.5.3 刀盤(pán)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(xiàn)81-83

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王海巧;孫蓓蓓;;基于實(shí)例推理的數(shù)控刀架快速設(shè)計(jì)方法[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年06期

2 劉鑫;;數(shù)控車(chē)床的發(fā)展趨勢(shì)[J];科技資訊;2013年08期

3 李楠;王三民;杜佳佳;;功率四分支齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的固有特性與動(dòng)載系數(shù)[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2013年02期

4 江崇民;荀洪偉;;數(shù)控車(chē)床技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J];機(jī)械工程師;2012年04期

5 盧曉紅;賈振元;張智聰;于小艷;;動(dòng)力刀架刀盤(pán)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2011年04期

6 洪嘉振;劉鑄永;;剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)的建模方法[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2008年11期

7 申永軍;楊紹普;李偉;;齒輪系統(tǒng)非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展及展望[J];石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào);2005年04期

8 周長(zhǎng)江,唐進(jìn)元,吳運(yùn)新;基于精確模型的齒根應(yīng)力和輪齒變形載荷歷程分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與研究;2004年03期

9 李明,孫濤,胡海巖;齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究進(jìn)展[J];振動(dòng)工程學(xué)報(bào);2002年03期

10 徐步青 ,佟景偉 ,李鴻琦 ,王世斌;移動(dòng)載荷下齒根應(yīng)力的時(shí)間歷程[J];機(jī)械傳動(dòng);2001年03期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 陳龍;伺服轉(zhuǎn)塔/動(dòng)力刀架端齒盤(pán)分度精度研究[D];東南大學(xué);2015年

2 賈德峰;動(dòng)力刀架結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化及綜合性能檢測(cè)研究[D];大連理工大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：541574