本文關鍵詞：C形龍門架并聯(lián)銑床剛度與動態(tài)特性研究

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【摘要】：機床剛度和動態(tài)特性影響機床加工精度與效率,因此,有必要對其進行研究,以便找出影響機床性能的薄弱環(huán)節(jié),為機床的優(yōu)化設計提供依據(jù)。文以3-(2SPS)并聯(lián)機構為研究對象,分別從機床機構剛度和振動特性兩方面進行機床動態(tài)特性的研究。(1)對機床進行運動學分析,主要進行了機構反解計算、雅克比矩陣的計算；同時建立機構機構的力解析模型,并對機構各支鏈受力進行了仿真分析。(2)主要對3-(2SPS)并聯(lián)機構進行剛度分析。首先分析了影響3-(2SPS)并聯(lián)機構單支鏈剛度的主要因素,如絲杠、三維鉸鏈等,基于串聯(lián)原理建立了單支鏈剛度模型；其次根據(jù)一階影響系數(shù)法并結(jié)合虛功原理建立機床機構剛度模型。并對對單支鏈剛度隨桿長變化規(guī)律進行仿真分析,同時對機床機構剛度在其工作空間進行仿真分析。(3)對3-(2SPS)并聯(lián)機構進行振動分析,研究機構的動態(tài)特性。根據(jù)振動學理論建立單支鏈多自由度振動學模型,并將其等效成單自由度振動學模型；結(jié)合達朗伯原理建立了機床機構振動學模型。對機構進行模態(tài)分析并對機構進行固有頻率仿真分析,同時仿真分析了機構在工作空間三處位姿下的諧響應分析,得到機構動平臺在一定頻率范圍內(nèi)的幅值曲線,并根據(jù)結(jié)果基本確定機床刀具的頻率所應避開的頻率范圍。
【關鍵詞】：并聯(lián)機構 單支鏈 剛度 動態(tài)特性
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG542
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-15
• 1.1 課題背景及意義7
• 1.2 并聯(lián)機構剛度研究7-8
• 1.3 機構動態(tài)特性研究內(nèi)容與現(xiàn)狀8-11
• 1.3.1 機床動力學概述8-9
• 1.3.2 并聯(lián)機床動態(tài)特性研究概述9-11
• 1.4 并聯(lián)機構動態(tài)特性能分析方法11-12
• 1.5 并聯(lián)機構動力學分析的主要技術12-13
• 1.6 本研究目的與意義13
• 1.7 本文主要內(nèi)容13-15
• 2 并聯(lián)機床運動學分析15-28
• 2.1 引言15
• 2.2 機構描述15-17
• 2.2.1 機床坐標系的建立16-17
• 2.2.2 結(jié)構參數(shù)定義17
• 2.3 位置分析17-19
• 2.4 機構雅克比矩陣的求解19-20
• 2.5 機構力分析20-26
• 2.5.1 力雅克比矩陣20-21
• 2.5.2 機構受力分析21-26
• 2.6 本章小結(jié)26-28
• 3 并聯(lián)機構剛度分析28-59
• 3.1 引言28-29
• 3.2 一階影響系數(shù)的建立29-30
• 3.3 并聯(lián)機構靜剛度模型的建立30-31
• 3.4 單支鏈剛度系數(shù)的分析與計算31-51
• 3.4.1 一級實心絲杠軸向變形及剛度分析33-34
• 3.4.2 二級空心絲杠軸向變形及剛度分析34
• 3.4.3 推力內(nèi)套筒受力變形及剛度34-35
• 3.4.4 聯(lián)接螺紋剪切變形及剛度35-36
• 3.4.5 絲杠副滾珠與滾道的接觸變形及剛度36-38
• 3.4.6 三維鉸鏈剛度建模38-51
• 3.5 單支鏈剛度仿真分析51-54
• 3.6 3-(2SPS)并聯(lián)機構剛度仿真54-58
• 3.7 本章小結(jié)58-59
• 4 并聯(lián)機構動態(tài)特性分析59-78
• 4.1 引言59
• 4.2 多自由度系統(tǒng)的運動微分方程59-60
• 4.3 單支鏈振動特性分析60-63
• 4.3.1 單支鏈多自由度系統(tǒng)振動微分方程的建立60-61
• 4.3.2 等效單支鏈振動模型的建立61-63
• 4.4 3-(2SPS)并聯(lián)機構的振動模型的建立63-65
• 4.5 自由振動下機構模態(tài)分析65-73
• 4.5.1 自由振動下機構固有頻率分析65-66
• 4.5.2 機構自由振動固有頻率仿真分析66-73
• 4.6 機構諧響應分析73-77
• 4.6.1 機構諧響應分析原理73-74
• 4.6.2 機構ANSYS諧響應分析74-77
• 4.7 本章小結(jié)77-78
• 5 總結(jié)與展望78-80
• 致謝80-81
• 參考文獻81-86
• 附錄86

【參考文獻】

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本文編號：773191