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文檔簡介
1、近年來,“高速切削”、“高精度切削”、“硬齒面切削”、“干切削”等加工理論和加工工藝進入了齒輪加工領(lǐng)域,常規(guī)的數(shù)控機床難以滿足這些需求,因此,需要將直接驅(qū)動技術(shù)應(yīng)用于齒輪加工機床。 本課題以應(yīng)用最廣的滾齒機為研究對象,以“零傳動”功能部件為核心,對機床設(shè)計/制造中關(guān)鍵的理論和技術(shù)進行了深入系統(tǒng)的研究,研制成功一臺基于零傳動功能部件的高速、高精度滾齒機原型。 直接驅(qū)動工件主軸是零傳動滾齒機的核心功能部件,本文對滾齒機直接驅(qū)
2、動工件主軸的關(guān)鍵設(shè)計和分析技術(shù)進行了系統(tǒng)深入的研究,具體包括, 1.對滾齒機直接驅(qū)動工件主軸所用力矩電機的選擇進行了深入研究。研究包括對直流力矩電機、交流異步力矩電機和交流同步電機的性能特點的比較分析,還包括對無框架力矩電機和封閉式力矩電機這兩種電機結(jié)構(gòu)的特點、適用范圍的比較分析。對滾齒機直接驅(qū)動工件主軸動力學(xué)參數(shù)的設(shè)計技術(shù)進行研究,總結(jié)了零傳動滾齒機直接驅(qū)動工件主軸動力參數(shù)的設(shè)計過程。 2.對滾齒機直接驅(qū)動工件主軸設(shè)計
3、的關(guān)鍵技術(shù)進行了深入研究,結(jié)合滾齒機直接驅(qū)動工件主軸的性能要求,完成了本課題研究的零傳動滾齒機直接驅(qū)動工件主軸的設(shè)計與分析。 3.論述了主軸靜剛度的研究方法。簡述了有限元理論及其代表軟件ANSYS的基本思想。建立滾齒機直接驅(qū)動工件主軸的有限元模型,對滾齒機直接驅(qū)動工件主軸的靜態(tài)特性進行研究,研究結(jié)果表明:軸承剛度,特別是前軸承剛度的提高有利于提高主軸靜剛度;支承跨距對靜剛度的影響不是單向的,也就是存在一個最佳跨距點使剛度最高,當
4、實際跨距小于最佳跨距時,綜合剛度的降低比實際跨距大于最佳跨距時要敏感得多。 4.研究主軸的動剛度及其影響參數(shù)。建立了滾齒機直接驅(qū)動工件主軸的有限元模型,驗證了主軸良好的動態(tài)特性,并對滾齒機直接驅(qū)動工件主軸的動態(tài)特性進行研究。結(jié)果表明,主軸的固有頻率會隨著軸承剛度的提高而有所加強,但增幅不大。軸的通孔的孔徑是主軸固有頻率的主要影響因素,固有頻率隨著孔徑的增大而提高。 最后,總結(jié)了本文的研究工作,得出了一些有益的結(jié)論,提出了
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