文档介绍：数控铣床主轴系统设计建模与有限元分析
学院
机电工程学院
专业
机械设计制造及其自动化
班级
94060110
学号
2009040510006
姓名
何少健
指导教师
李景奎
负责教师
沈阳航空航天大学
2013年6月
摘要
本课题主要内容是以中捷摇臂钻床厂已有的产品GMD200动桥式龙门数控铣床为基础而进行的主轴系统设计﹑建模及运动仿真及其有限元模态分析。
第一,简要的介绍了本课题的提出,可行性分析及本课题的主要任务。
第二,通过对现有的GMD200铣床机构的了解和设计主轴箱传动系统。
第三,对主轴箱系统的主要零部件进行设计,并借助AUTOCAD软件绘制主轴箱的装配图。
第四,借助UGS软件创建主轴箱中重要部分的三维实体建模,并对其进行运动仿真。
第五,了解有限元分析方法,并利用CAE软件ANSYS对关键轴进行有限元模态分析。
配置该主轴系统的机床主要以钻孔加工为主,同时可以进行轻铣和镗,大大增加了加工范围。由于提高了主轴输出的扭矩,还可以在一定程度上提高加工能力。
关键词:主轴箱;实体建模;仿真;有限元;模态分析;ANSYS
Abstract
The main issue is the analysis of radial drilling machine factory existing product GMD200 bridge C milling machine for the spindle system based design, modeling and motion simulation and finite element modal.
First, briefly introduces the subject, feasibility analysis and the main task of the subject.
Second, through the understanding and design of spindle box drive system on the existing GMD200 milling machine mechanism.
Third, the ponents of the spindle box system are designed, and the assembly drawing spindle box AUTOCAD software.
Fourth, an important part of 3D solid modeling using UGS software to create the spindle box, and to simulate its movement.
Fifth, understanding of the finite element analysis method, and the finite element modal analysis of the key shaft using the software of CAE ANSYS.
The configuration of the machine tool spindle system mainly in the drilling process, and can light milling and boring, greatly increasing the processing range. Because of the increase of the output torque, but also can improve the processing ability in the certain degree.
Keyword: spindle box; entity modeling; finite element; model analysis;
目录
1 绪论 1
课题的提出 1
2
3
2 主轴系统的设计 4
设计参数 4
主轴箱体方案设计 4
主轴的选择 4
电机的选择 4
确定转速 5
传动机构的设计 6
主要结构的设计与计算 7
带传动设计 7
齿轮传动设计 9
轴的设计及校核 24
轴承的选择及校核 32
平键及花键的选择 34
液压缸的选择 36
平面二维装配图 37
AUTOCAD简介 37
平面装配图 38
3 三