文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
数控绕线机高速主轴单元动力学特性分析与设计的研究
姓名:张征林
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:陈文华;李立新
20060801
摘要本文以型全自动数控绕线机主轴单元为研究对象,建立了主轴单元有限元模型,分析了主轴单元的动力学性能,在动力学分析的基础上,对主轴单元进行了动力学设计,并通过自建试验台证明了动力学设计的成功。本文共分六章,具体内容如下:第一章概括地介绍了课题的工程背景和研究的意义。从几个方面比较详细的介绍了目前国内外对高速主轴动力学性能分析所采取的方法以及其发展现状。指出了目前国内外各种研究方法所存在的不足。最后简单地说明了本文的研究目标第二章基于有限元法的基本思想,推导了刚性圆盘单元、弹性轴段单元和轴承支撑单元的动力学方程;利用各单元动力学方程推导了转子一支撑系统的整体动力学方程,建立了转子一轴承的集总质量模型;明确了轴系各单元是如何对轴第三章在考虑轴承支撑刚度和轴系零件的基础上,建立了轴系的有限元模型。利用这一模型,针对目前主轴单元存在的问题,在教ㄉ希灾髦岬第四章对现有主轴单元进行了动力学设计。调整了对主轴动力学性能有较大影响的参数,并对改进后的主轴单元强度进行了校核。改进前后主轴单元的动力学性能进行了对比,对比结果显示,较改进前,改进后的主轴单元动力学性能有了较大幅度的提升。第五章主要介绍了主轴动力学测试试验台的搭建和对改进后主轴的初步测试结果。初步测试结果证明,改进后主轴单元的动力学性能,较改进前有了明显的提升,能够在/淖K傧缕轿仍俗#易K儆薪徊教岣叩挠嗟亍第六章研究成果和进一步研究的展望。和工作内容。系的动力学性能加以影响。元做了详尽的动力学分析。关键词:绕线机;高速主轴;动力学分析;动力学设计浙江大学硕士擘位论文
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孚签字日期:驯年导师魏呷章文”签字日期:沙·昙瞄印/拢学位论文版权使用授权书独创性声明、乏知果,也不包含为获得逝垒盘鲎或其他教育机构的学付或证∽而使州过的材荆。与我一同印本学位沦文作者完伞了解逝壅盘堂有戈保留、使川学位论文的规定,有权保本人授权逝鎏盘生可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁擒,,可以采用影印、缩印或扫拙等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视梅钍谌ㄊH本人声明所早交的。、≯位论文是在导师指导⒔械难芯縄作及取得的研究成果。据我所矢【』,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰干难芯砍W鞯耐甼对本研究所做的仟倒贡献均己白论文中作了明确的说明所。表示谢意。学位论文作者签名签字冢夯В作单位衍编甪,,
、全球加工制造业向高速化方向发展目前,在世界范围内,继数控技术之后,高速加工制造技术正在促使全球制造业产生第二次革命性的飞跃,世界范围内的机械设备日益向高度、高效、高精度和自动化方向发展【。高速加工制造技术是现代制造业的必有之路,是全世界都在大力发展的新一代制造技术,它有着常规加工制造不具备的先进性,并有广阔的应用前景M乒阌τ酶咚偌庸ぶ圃旒际醪坏ǹ梢源蠓忍岣呋导庸ぁ⒅造的效率、质量,缩短加工时间,降低成本,而且可带动一系列高新技术产业,如现金电机制造、新型轴承技术、以及新型材料的发展。采用高速加工制造技术,可以对一些传统技术无法加工制造的零件、材料,如轻质金属、有色金属、薄壁零件、非金属材料、不耐高温材料进行加工褂绕涫屎隙宰詈蠊ば虻募庸或精加工,突破了传统加工制造领域的技术障碍。除此之外,在一些需要通过提高转速来提高生产效率的场合,如雕刻、纺织机械等领域,高速加工制造机也得到了广泛的应用。所有这些,高速加工制造机,相对于传统速度的加工制造业,都显示出无可比拟的优势。随着大功率高速主轴单元;磁悬浮以及动静压气浮、液压高速主轴轴承、陶瓷球轴承;新一代主轴支撑技术和控制系统等一系列技术领域中关键技术的突破、解决,已使得高速加工、制造具备了基本条件。近年来,高速加工、制造的实际应用和试验研究取得了显著的成果。在国外许多著名公司的加工中心上,如美国、,日本的牧野,意大利的等公司,标准主轴转速配置可以到痬,在航空制造领域中,甚至达到/?裳〉痬以下的主轴单元已经处于商品化阶段。如瑞士公司生产的高速铣床,主轴单元最高转速达到/速进给为痳涑龉β士傻∥。浙江大学硕士学位论文
我国在高速加工制造的各关键领域,如高速主轴单元,新型轴承及润滑方式等方面也进行了较多的研究。“十五”国家科技攻关计划、国家经贸委ひ敌业近期发展导向》中都明确指出,发展高速工具机,是我国加工制造领域中的一件大事