文档介绍：河海大学
硕士学位论文
机床主轴系统静动态性能分析与优化设计
姓名:黄幼玲
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及自动化
指导教师:胡友安
20070401
摘要机床主轴系统的静态、动态刚度是影响机床加工精度的主要原因之一,因此机床主轴系统的静、动态性能分析在机床设计中占据重要地位。将有限元分析软件应用于机床本文基于有限元方法,利用有限元分析软件訲褪亓棚巯维P停涞既階中进行有限元建模,包括结合面建模。然后确定约束振特性以及谐响应特性。最后针对机床主轴系统现有结构的薄弱环节,进行优化设计。参数化设计语言,选用源挠呕ぞ咄瓿芍髦岬ゼ挠呕怪髦峤构重量最轻,并具有良好的静、动态性能。采用优选设计方案,对滑枕的筋板结构进行课题研究成果为机床主轴系统的静、动态设计提供了依据,缩短了设计周期,提高的设计过程,可以减少设计工作量,。首先在疎中建立主轴系统单件及组件的三条件和切削载荷,进行机床主轴系统的静、动态性能分析,了解主轴系统的静刚度、自分别以主轴和滑枕为优化对象,,最终使其既满足性能要求,:主轴系统,有限元方法,蔡匦裕匦裕呕杓了设计效率。
..簊,河海大学硕士学位论文机床主轴系统静动态性能分析与优化设计....Ⅱ
论文作者┟:‘童望垒论文作者┟:事、幼玲论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的学位论文独创性声明:本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如不实,本人负全部责任。学位论文使用授权说明年河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊馀贪电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布ǹ授权河海大学研究生院办理。!年
⒄垢趴黾坝τ主轴部件是数控机床的重要部件之一,直接参与切削加工,对机床的加工精度,表高精度、高刚度、振动小、变形小、噪声低,而且要具有良好的抵抗受迫振动和自激振随着数控机床产品不断向高精度、高剐度、高速度方向发展,对数控机床主轴部件动态特性的要求越来越高,数控机床产品主轴部件静、动态特性的分析及其结构参数优化研究就显得越来越重要。目前,国内的机床设计多半属于经验设计。机床结构的设计计算一直沿用一般的结构计算方法。虽然这些计算公式的导出大多是依据强度方面的理论分析,并辅以试验方法和测试技术的研究,具有一定的科学依据和可靠性。由于机床结构比较复杂,仅凭简单的计算工具,在计算时要对计算模型进行很多简化,致使计算精度较差。由于计算繁冗,时间耗费大,有些项目甚至无法计算。因而长期以来,在许多情况下仍沿用外推或类比的方法进行机床结构的设计。上述比较传统的方法获得的计算结果大多用于不同结构性能的定性分析和比较。而在实际结构设计时,仍取较大的安全系数,结果使结构尺寸和重量加大,不能很好地发挥材料的潜能,机床结构性能难以提高,特别是在加工中心主轴部件设计时,没有有效的计算方法,就无法对结构方案设计提供可靠的依据,只能依靠以往的经验进行局部修正,无法进行优化设计【俊本课题研究的目的是:利用有限元分析方法对机床主轴部件静、动态性能进行分析,找出现有设计的薄弱环节;再利用优化设计方法,对主轴部件结构进行优化设计,提高有限元方法的发展,其基本思想的提出可以追溯到上世纪年代初。年,数学家瓹首次提出离散的概念,他将一个连续的整体离散成有限个分段连续单元的组合,并第一次尝试应用三角形单元的分片连续函数和最小势能原理相组合,。航空工业的发展大大促进了有限元的进一步发展。年,,第一次采面质量和生产率影响很大。对于数控机床产品而言,其主轴部件要有较宽的转速范围、动能力的动态性能。加工中心产品的性能和设计水平。
用了直接刚度法,给出了用三角形单元求解平面应力问题的正确解答,从而开创了利用电子计算机求解复杂弹性平面问题的新局面。有限元或有限单元这一术语,.】采用了规则的三角形单元,从变分原理出发来求解微分方程式。年到年,,此后有限元法开始巩固其地位。年,,从而使有限元法更加普及和完善,无论是在理论方面,还是