使用workbenchadams的高速防护关键部件铰链磨损研究

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1、使用Workbench/Adams的高速防护关键部件铰链磨损研究夏田1，马超1，陆武慧1，缑建文2（1.陕西科技大学机电工程学院，2.陕西科技大学职业教育学院，陕西西安，710021）摘要：剪刀叉式防护罩同步部件是当前应用最为广泛的高速机床导轨防护罩随动机构[1]。文章首先考虑剪刀叉部件铰链联接螺栓柔性、采用Ansysworkbench加载高速机床进给系统所要求达到的速度、加速度等参量，找到剪刀叉机构在实际工作中的易磨损位置；再利用Adams软件针对易磨损位置进行间隙铰链动力学分析，得出磨损对剪刀叉机构的影响。为此

2、类机构的更合理设计提供帮助。关键字：剪刀叉机构柔性螺栓间隙铰链WorkbenchAdams中图分类号：TH117.1ThejointwearanalysisofkeycomponentsofhighspeedprotectionbasedonWorkbenchandAdamssoftwareXIATian1,MAChao1,LUWu-Hui1,GOUJian-Wen2(1.ShaanxiUniversityofScienceandTechnologycollegeofMechanicalandElectricalE

3、ngineering,2.ShaanxiUniversityofScienceandTechnologyVocationalandTechnical(VocationalEducationTeachers)CollegexianShaanxi,710021)Abstract:scissorforkguardsynchronizationcomponentisoneofthemostusefulfollowermechanismusinginthehigh-speedmachineguardrails.Firstly

4、,Weconsiderthehingeboltsonscissorsmemberasflexiblebodies,usingAnsysworkbenchsoftwareloadingtherequiredspeed,accelerationandotherparameterstofindthewearpositionofthescissorforkguardsynchronizationcomponent.Thenweknewhowthewearinfluentthecomponentbydoingthejoint

5、gapkineticanalysisfocusontheeasywearlocationwhichisfoundbefore.Thisresearchcanprovideassistancetomorerationaldesignofsuchinstitutions.Keywords:scissorforkcomponent，flexiblebolts，jointgap，Workbench，Adams陕西省科技计划项目：缝纫机制造高速进给伺服驱动及动态性能研究（2013K07-08）第一作者介绍：夏田，女，（196

6、2.5-），陕西科技大学，教授，硕士生导师。研究领域：机械制造装备及其自动化。1.引言当前，高速高精度切削机床和多轴联动机床已经成为我国装备制造业发展的主要方向。随着高速高精度机床在主轴速度、进给速度、精密化、可靠性上的大幅度升高，对数控机床防护的要求也越来越高，普通导轨防护罩已不能满足要求[2]，具有同步部件的高速防护装置应用逐渐广泛。同步部件能够使导轨防护罩各罩片在工作台牵引力地作用下能够同时运动，从而避免一个拖动另一个时产生的滞后、噪音、摩擦等问题，是高速机床防护装置的关键部件。目前，国内外各大生产企业普遍采

7、用剪刀叉式同步机构如图1.1为带有剪刀叉同步机构的高速导轨防护罩。图1.1高度导轨防护罩上图中能够清晰地看到，剪刀叉同步机构由很多铰链组合而成，由于实际工作中机构水平放置，且需要保证运动精度，故铰链中轴需要进行轴向定位和预紧。为了使导轨防护罩更便于日常维护，常采用非全螺纹螺栓或双头螺柱联接长短轴组成铰链。由于高速导轨防护罩经常在高速度和高加速度的工况下工作，故联接铰链极易出现磨损，增加工作噪音和发热。本文采用Ansysworkbench和Adams软件联合分析，研究剪刀叉同步机构铰链磨损问题。2、机构模型建立在进行

8、计算机分析之前，首先需要对研究对象进行数字化建模。本文用3维建模软件Solidworks进行剪刀叉同步机构的模型建立[3]。该机构建模过程简单，其中长杆总长L=466.84mm，厚d=5mm，短杆总长L1=233.42mm，厚度d1=5mm，所有孔均为Ø10mm，为方便后续软件计算，此处将螺栓杆简化为Ø10X20mm的圆柱体。采用机械联接中的铰链联接进行装配