本文關(guān)鍵詞：C形龍門(mén)架并聯(lián)銑床剛度與動(dòng)態(tài)特性研究

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【摘要】：機(jī)床剛度和動(dòng)態(tài)特性影響機(jī)床加工精度與效率,因此,有必要對(duì)其進(jìn)行研究,以便找出影響機(jī)床性能的薄弱環(huán)節(jié),為機(jī)床的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。文以3-(2SPS)并聯(lián)機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,分別從機(jī)床機(jī)構(gòu)剛度和振動(dòng)特性?xún)煞矫孢M(jìn)行機(jī)床動(dòng)態(tài)特性的研究。(1)對(duì)機(jī)床進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,主要進(jìn)行了機(jī)構(gòu)反解計(jì)算、雅克比矩陣的計(jì)算；同時(shí)建立機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的力解析模型,并對(duì)機(jī)構(gòu)各支鏈?zhǔn)芰M(jìn)行了仿真分析。(2)主要對(duì)3-(2SPS)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行剛度分析。首先分析了影響3-(2SPS)并聯(lián)機(jī)構(gòu)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(jī)床機(jī)構(gòu)剛度模型。并對(duì)對(duì)單支鏈剛度隨桿長(zhǎng)變化規(guī)律進(jìn)行仿真分析,同時(shí)對(duì)機(jī)床機(jī)構(gòu)剛度在其工作空間進(jìn)行仿真分析。(3)對(duì)3-(2SPS)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行振動(dòng)分析,研究機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性。根據(jù)振動(dòng)學(xué)理論建立單支鏈多自由度振動(dòng)學(xué)模型,并將其等效成單自由度振動(dòng)學(xué)模型；結(jié)合達(dá)朗伯原理建立了機(jī)床機(jī)構(gòu)振動(dòng)學(xué)模型。對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析并對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行固有頻率仿真分析,同時(shí)仿真分析了機(jī)構(gòu)在工作空間三處位姿下的諧響應(yīng)分析,得到機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)在一定頻率范圍內(nèi)的幅值曲線(xiàn),并根據(jù)結(jié)果基本確定機(jī)床刀具的頻率所應(yīng)避開(kāi)的頻率范圍。
【關(guān)鍵詞】：并聯(lián)機(jī)構(gòu) 單支鏈 剛度 動(dòng)態(tài)特性
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：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(jī)構(gòu)剛度研究7-8
• 1.3 機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性研究?jī)?nèi)容與現(xiàn)狀8-11
• 1.3.1 機(jī)床動(dòng)力學(xué)概述8-9
• 1.3.2 并聯(lián)機(jī)床動(dòng)態(tài)特性研究概述9-11
• 1.4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性能分析方法11-12
• 1.5 并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析的主要技術(shù)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(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)分析15-28
• 2.1 引言15
• 2.2 機(jī)構(gòu)描述15-17
• 2.2.1 機(jī)床坐標(biāo)系的建立16-17
• 2.2.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)定義17
• 2.3 位置分析17-19
• 2.4 機(jī)構(gòu)雅克比矩陣的求解19-20
• 2.5 機(jī)構(gòu)力分析20-26
• 2.5.1 力雅克比矩陣20-21
• 2.5.2 機(jī)構(gòu)受力分析21-26
• 2.6 本章小結(jié)26-28
• 3 并聯(lián)機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)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(jì)算31-51
• 3.4.1 一級(jí)實(shí)心絲杠軸向變形及剛度分析33-34
• 3.4.2 二級(jí)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(jī)構(gòu)剛度仿真54-58
• 3.7 本章小結(jié)58-59
• 4 并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析59-78
• 4.1 引言59
• 4.2 多自由度系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程59-60
• 4.3 單支鏈振動(dòng)特性分析60-63
• 4.3.1 單支鏈多自由度系統(tǒng)振動(dòng)微分方程的建立60-61
• 4.3.2 等效單支鏈振動(dòng)模型的建立61-63
• 4.4 3-(2SPS)并聯(lián)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)模型的建立63-65
• 4.5 自由振動(dòng)下機(jī)構(gòu)模態(tài)分析65-73
• 4.5.1 自由振動(dòng)下機(jī)構(gòu)固有頻率分析65-66
• 4.5.2 機(jī)構(gòu)自由振動(dòng)固有頻率仿真分析66-73
• 4.6 機(jī)構(gòu)諧響應(yīng)分析73-77
• 4.6.1 機(jī)構(gòu)諧響應(yīng)分析原理73-74
• 4.6.2 機(jī)構(gòu)ANSYS諧響應(yīng)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(xiàn)81-86
• 附錄86

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：773191