主軸系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)理論建模及結(jié)合部動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、現(xiàn)代機(jī)床設(shè)計(jì)要求機(jī)床具有高轉(zhuǎn)速，高加工精度，低噪聲等良好性能，這必然要求在設(shè)計(jì)中對(duì)機(jī)床的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究。而機(jī)床的主軸系統(tǒng)是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，剛度低的部件，主軸系統(tǒng)與整機(jī)聯(lián)結(jié)的結(jié)合部特征是影響整機(jī)動(dòng)態(tài)特性變化的重要因素，所以為了研究主軸系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性以及主軸系統(tǒng)與整機(jī)聯(lián)結(jié)的結(jié)合部的動(dòng)特性，需要建立具有通用性的主軸系統(tǒng)動(dòng)力分析試驗(yàn)臺(tái)。 由于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高，設(shè)計(jì)修改不方便，因此本文以CAD/CAE思想為基礎(chǔ)，采用有限元分

2、析軟件ANSYS8.0建立試驗(yàn)臺(tái)的有限元分析模型，并進(jìn)行求解、分析。 本文通過使用ANSYS8.0軟件直接建立研究對(duì)象的實(shí)體結(jié)構(gòu)模型，而沒有借助其他的CAD軟件；通過構(gòu)建簡(jiǎn)單的模型研究實(shí)體單元邊長(zhǎng)大小對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響，部件之間不同的聯(lián)結(jié)方式對(duì)模態(tài)參數(shù)的影響，探討在ANSYS中實(shí)現(xiàn)結(jié)合部的方法，提出一種新的聯(lián)結(jié)方法，并建立主軸系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)的有限元模型；對(duì)建立的主軸系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)有限元模型求解，比較幾種不同模態(tài)提取方法；通過改變結(jié)合部聯(lián)結(jié)

3、單元的剛度參數(shù)進(jìn)行的計(jì)算，尋找聯(lián)結(jié)剛度對(duì)模態(tài)參數(shù)變化的影響規(guī)律；改變局部聯(lián)結(jié)單元的剛度參數(shù)，研究剛度值位置差異對(duì)計(jì)算模態(tài)參數(shù)的影響。 利用有限單元法建立的理論模型必須能夠反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性，而機(jī)床結(jié)合部的實(shí)際聯(lián)結(jié)情況非常復(fù)雜，很難在有限元模型中正確體現(xiàn)。本文嘗試了幾種不同的聯(lián)結(jié)方式，而計(jì)算結(jié)果相差很大，這說明必須結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)修正模型才能確定建立的理論模型是符合實(shí)際情況的，進(jìn)而選擇合適的聯(lián)結(jié)方式。增加結(jié)合面上的彈簧單元的剛度時(shí)