本文關(guān)鍵詞：拋丸器主軸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

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【摘要】：拋丸機(jī)是一種表面處理設(shè)備,它是通過拋丸器葉片的高速轉(zhuǎn)動(dòng)將彈丸拋出,擊打在工件表面,來達(dá)到金屬或者非金屬表面清理強(qiáng)化的效果。拋丸機(jī)可一次性完成表面清理、落料分離、彈丸回收、凈化除塵,與其他表面清理設(shè)備相比,它不僅方便、高效,而且清理成本也較低。目前,國(guó)內(nèi)的拋丸機(jī)與國(guó)外相比,功能上的差距越來越小,但使用壽命相對(duì)較短。拋丸器作為拋丸機(jī)的核心部件,其主軸系統(tǒng)理論研究還不成熟,在主軸配合結(jié)構(gòu)、振動(dòng)控制方面還存在一些問題。本文針對(duì)公司生產(chǎn)的拋丸器主軸系統(tǒng)存在的問題,在對(duì)拋丸清理設(shè)備發(fā)展?fàn)顩r全面了解的基礎(chǔ)上,結(jié)合公司現(xiàn)有產(chǎn)品,利用solidworks三維建模軟件和ANSYS有限元分析軟件等現(xiàn)代設(shè)計(jì)工具,對(duì)拋丸器主軸系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)與深入的仿真分析。論文主要研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面：(1)結(jié)合拋丸機(jī)的工作機(jī)理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),利用三維軟件solidworks建立拋丸機(jī)的整機(jī)模型,并進(jìn)行虛擬裝配；針對(duì)某公司拋丸器存在的問題,對(duì)拋丸器主軸系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。(2)對(duì)主軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論設(shè)計(jì)與計(jì)算,得出各軸段的軸徑尺寸,建立新主軸實(shí)體模型；簡(jiǎn)化主軸模型細(xì)節(jié)特征,在有限元分析軟件中建立主軸有限元模型；以實(shí)際拋丸器工作狀態(tài)下主軸所受載荷為基礎(chǔ),利用ANSYS workbench對(duì)主軸進(jìn)行靜力結(jié)構(gòu)分析,得到主軸在工作狀態(tài)下的等效應(yīng)力和變形。(3)分析主軸系統(tǒng)的熱源分布情況,對(duì)電動(dòng)機(jī)、軸承的發(fā)熱量以及主軸系統(tǒng)的傳熱機(jī)制等問題研究；對(duì)主軸系統(tǒng)進(jìn)行熱—結(jié)構(gòu)耦合分析,得到主軸系統(tǒng)在工作狀態(tài)下的位移變化情況；通過分析結(jié)果驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的合理性。(4)對(duì)主軸進(jìn)行模態(tài)分析,得到主軸在約束狀態(tài)下的前六階固有頻率和振型,利用分析結(jié)果對(duì)拋丸器主軸系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)的原因進(jìn)行分析,提出降低振動(dòng)的措施,并通過分析驗(yàn)證改進(jìn)措施的合理性。
【關(guān)鍵詞】：拋丸器 靜力分析 穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng) 熱變形 模態(tài)分析
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG173
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 符號(hào)說明8-9
• 1 緒論9-20
• 1.1 拋丸清理概述9-10
• 1.2 拋丸機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷程與研究狀況10-16
• 1.3 課題研究的提出及意義16-18
• 1.3.1 課題的提出16-18
• 1.3.2 課題研究的意義18
• 1.4 課題研究的內(nèi)容18-20
• 2 拋丸器主軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20-30
• 2.1 拋丸機(jī)工作機(jī)理及結(jié)構(gòu)20-23
• 2.1.1 拋丸機(jī)工作機(jī)理20-21
• 2.1.2 拋丸機(jī)基本結(jié)構(gòu)21-23
• 2.2 拋丸器主軸系統(tǒng)設(shè)計(jì)23-29
• 2.2.1 主軸結(jié)構(gòu)改進(jìn)23-25
• 2.2.2 主軸結(jié)構(gòu)尺寸確定25-26
• 2.2.3 軸承選擇26-27
• 2.2.4 潤(rùn)滑脂選擇及使用27
• 2.2.5 主軸系統(tǒng)裝配工藝27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 3 主軸靜力結(jié)構(gòu)分析30-39
• 3.1 主軸強(qiáng)度分析30-33
• 3.1.2 主軸強(qiáng)度校核30-33
• 3.2 有限元分析概述33-34
• 3.3 主軸強(qiáng)度有限元分析34-38
• 3.3.1 主軸有限元模型34-35
• 3.3.2 主軸有限元網(wǎng)格劃分35-36
• 3.3.3 基于ANSYS主軸強(qiáng)度分析36-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 4 主軸熱變形有限元分析39-59
• 4.1 有限元熱分析理論基礎(chǔ)39-43
• 4.1.1 有限元溫度場(chǎng)方程39-41
• 4.1.2 主軸系統(tǒng)熱量傳遞理論41-43
• 4.2 主軸系統(tǒng)的熱源43-45
• 4.3 深溝球軸承的溫度場(chǎng)分析45-50
• 4.4 主軸系統(tǒng)傳熱機(jī)制分析50-51
• 4.5 主軸溫度場(chǎng)分析51-52
• 4.6 主軸系統(tǒng)熱變形分析52-58
• 4.6.1 熱變形基本方程52-55
• 4.6.2 主軸系統(tǒng)的熱-結(jié)構(gòu)耦合求解55-58
• 4.7 本章小結(jié)58-59
• 5 主軸動(dòng)態(tài)特性分析59-69
• 5.1 主軸的動(dòng)態(tài)特性要求59
• 5.2 主軸動(dòng)態(tài)特性理論基礎(chǔ)59-60
• 5.2.1 動(dòng)態(tài)特性基本方程59-60
• 5.2.2 模態(tài)分析基礎(chǔ)60
• 5.3 拋丸器主軸模態(tài)分析60-67
• 5.3.1 軸承剛度計(jì)算60-61
• 5.3.2 主軸模態(tài)分析61-65
• 5.3.3 降低主軸振動(dòng)的措施65
• 5.3.4 對(duì)改進(jìn)材料的模態(tài)分析65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-69
• 6 結(jié)論與展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-77
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄77-79

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 沈山山;鐘建琳;米潔;陳秀梅;;基于ANSYS Workbench的電主軸系統(tǒng)靜態(tài)特性分析[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2013年20期

2 黃崇君;黃崗;李大彬;潘章;楊波;;基于Visual Basic編程的五缸液氮泵主軸強(qiáng)度校核[J];石油礦場(chǎng)機(jī)械;2012年04期

3 郭東山;溫度 內(nèi)能 熱量的辨析[J];物理教學(xué)探討;2005年12期

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本文編號(hào)：845035