文档介绍:兰州理工大学
硕士学位论文
专用钻床传动系统虚拟样机仿真技术的研究
姓名:张利娜
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:郜立焕
20100428
摘要到传动系统本身乃至整台机床的工作性能。在日益激烈的市场竞争中,失去了生命力。而虚拟样机技术的应用不仅可以提高仿真精度,而且可ㄓ米甏泊ǘ低澄首先在专用钻床传动系统零件疎进行零件建模,并进行子装配,利用子装配模型在疎中创建传动系统虚拟样机模型,并检查装配是否干涉,为建立正确的虚拟样机动力学其次,在薪⒘俗ㄓ米甏泊ǘ沟亩喔仗宥ρХ真模型,对复杂的齿轮传动链进行了运动学仿真分析,运动仿真结果与理论计算一致,证明了建立的多刚体动力学虚拟样机仿真模型的正确性静力弹性接触理论推导出直齿轮接触力仿真参数计算公式。在中对传动系统中的一对啮合齿轮进行了碰撞分析,仿真得到的传动齿轮关键词:虚拟样机;传动系统;齿轮;多体动力学;碰撞理论传动系统是专用机床的重要组成部分,其运动学和动力学特性关系传统的“设计一物理样机一试验一修改’’产品开发过程由于周期过长而以缩短产品设计周期。有鉴于此,本文以研究对象,从多方面开展了基于虚拟样机技术的动力学仿真研究。三维参数模型的基础上仿真模型奠定了基础。最后,对械呐鲎怖砺劢辛朔治鲅芯浚⑶一贖的啮合力的大小和理论计算结果一致,从而验证了计算公式的正确性。兰州理工大学硕七学位论文Ⅲ
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:州月了作者签名:张示鬚兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明日期:砂年石月了日禾≥日期:讪年日原创性声明学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。日本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。一名名签签者师作导
第滦论课题研究的目的及意义在传统的设计与制造过程中,首先是概念设计和方案论证,然后进实验,有时这些实验是破坏性的。当实验中发现缺陷时,又要回头修改设计并再制造物理样机验证。通常这样的设计一实验一设计过程要进行市场做出灵活反应。物理样机的单机制造大大增加了成本。在大多数情况下,工程师为了保证产品按时投放市场而不得己尽量减少物理样机实验的次数,简化这一过程,从而使设计参数难以实现真正意义上的优化,产品在上市时很有可能就是先天不足。在激烈竞争市场背景下,这种产品开发的方式严重地制约了产品质量提高,成本降低和对市场快速响应。而虚拟样机技术的应用可以贯串在整个设计过程中。在概念设计和方案论证阶段,设计师可以把自己的经验和创造性思维结合在计算机中建立的虚拟样机模型里,让想象力和创造力充分发挥;在结构设计阶段,工程师可以及时修改结构参数,进行各种校核和优化,快速接近理想的设计目标;在产品功能分析阶段,测试工程师可以通过对虚拟样机施加载的主要功能。因而,用虚拟样机技术开发产品可使开发周期缩短,设计质量和效率得到提高¨’。许多国外企业都十分重视分析工作在产品设计中的作用,使用它可以实现了产品开发全过程的电子化,改变了传统的设计观念,产品开发过程也随之发生了变化,从设计一制造,走向了设计一仿真一制造,大大提高了产品的设计质量、缩短新产品的试制周期、降低开发成本、提高产品一次设计成功率,提高了产品的市场竞争力。而在机床传统的设计与制造过程中,首先是概念设计和方案论证,然后进行产品设计。在设计完成后,为了验证设计,通常要制造物理样机进行实验,有时这些实验甚至是破坏性的。当通过实验发现缺陷时,又要回头修改设计并再用物理样机验证。只有通过周而复始的设计一实验一设计过程,产品才能达到要求的性能。这一过程是冗长的,尤其对于结构复杂的机床系统。设计周期无法缩短,更不用谈对市场的灵活反行产品设计。在设计完成后,为了验证设计,通常要制造物理样机进行多次,产品才能达到性能要求,过程冗长,设计周期无法缩短,很难对荷,设置不同的工况参数对产品进行全方位的功能检验,以检测新产品兰州理工大学硕士学位论文
虚拟样机概述应了。在竞争的市场的背景下,基于实际物理样机上的设计验证过程严重地制约