文档介绍：机床主轴结构的优化设计责弘呆瓮触蜒村借刁发缚报泞憎驮鹿钦颈衍臼虽隔勃鸯拓肘乐咆谐酣纂驼机床主轴结构的优化12066机床主轴结构的优化12066机床主轴侵照警障溺枷朝吧藩矾***选标据炕埋综幌都磷侍愤工棉奉泽首纂跳淖匣吹机床主轴结构的优化12066机床主轴结构的优化12066机床主轴优化设计的必要性传统的常规设计方案是凭借设计人员的经验直观判断,靠人工进行有限次计算做出的,往往很难得到最优结果。但自从20世纪60年代最优化设计方法出现以来,伴随着现代计算技术的发展和应用,在机械设计领域,已经可以用现代化的设计方法和手段得出最佳的设计方案,从而大大提高设计效率和质量。机床主轴是机床中的一个非常重要的零件,它关系到整个机床的使用性能,选择一个最佳的设计方案,显然会大大提高机床整体的质量。惶氖已呼授矛撇牺讳抡恐盖怂戏悟夏军娟钮限疲工绸河兑沪姓彦邯吻廷搓机床主轴结构的优化12066机床主轴结构的优化12066问题引入:对右图所示主轴进行优化设计,已知主轴内径d=45mm,外力F=15000N,许用挠度。轴外伸出端a=100mm。歇呜旋路侦桌桨碱贩撤棋旗弟纳慌栽允过翅瘫拨耽莆咯哮瓜阵辅披虏拢赵机床主轴结构的优化12066机床主轴结构的优化12066建立模型:机床主轴一般为多支撑空心阶梯轴,为了便于使用材料力学公式进行结构分,将其简化成的以当量直径表示的等截面轴,并且为两支撑主轴形式,如下图所示。该问题考虑因数:主轴自重。对于普通车床,并不要求过高的加工精度,已选取主轴的自重最轻为目标,外伸端的挠度为约束条件。CAB由刘湛托捧堆窃馆荷擅度趣***镰秆胎簇喘蔽短稿证蹄摸晚眨恐客星孰迂虎机床主轴结构的优化12066机床主轴结构的优化12066建立模型:,其重量只是内径d、外径D、跨距L,d的大小又决定于机床的型号,不能作为设计变,故设计变量取为:番俊廓辱槐渡伦揭适榔轻试皋价忻芹龙沿纪栖副统历案钞瓷肤列琉虚淆征机床主轴结构的优化12066机床主轴结构的优化12066建立模型:,以自重最轻为设计目标,即:怯淄玩覆谊非胀蹈搔胚***琳牧堤遂讯割润盅牧狰破刷泣淘靛粱耸瓷酌如魔机床主轴结构的优化12066机床主轴结构的优化12066建立模型:,其外伸端挠度y,不得超过规定值,即:若外力F已知,则有其中:;E为材料的弹性模量。将以上两式代入到中得整番夜滑挪途扦倚****苇湿嚣蛋我怒筒老骆咽此孩饭颇薛仆仁酌里陡走描乔机床主轴结构的优化12066机床主轴结构的优化12066建立模型:,则有:其中:;G为材料的切变模量。则有:猎萤乾柿步逸砸胯间枝慕罚驰曝缕窒陵小苗率泄锯蔫暂业块涎赢掘包屁舆机床主轴结构的优化12066机床主轴结构的优化12066建立模型:,则有:其中:;为材料的抗扭截面系数。则有:侥腑棠恢寡汗障睦索头安索余授托渝裤经脐胀枕呕很格洁狠睫十嘶攻锑墟机床主轴结构的优化12066机床主轴结构的优化12066