基于接触热阻的高速精密压力机热特性研究

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1、万方数据基于接触热阻的高速精密压力机热特性研究专业：机械工程(专业学位)硕士研究生：徐彤彤指导老师：贾方副教授申请学位级别：工程硕士东南大学机械工程学院2014年4月～嬲万方数据STUDYoNTHERMALCHARACTERISTICSoFHIGHSPEEDPRECISIONPRESSBASEDONTHERMALCoNTACTRESISTANCEAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYXUTongtongSup

2、ervisedbyAssociateProf．JIAFangSchoolofMechanicalEngineeringSoutheastUniversityApril2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，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写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：罐

3、岛蛊§日期：卫生。噬，!乙东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：鑫骂鸡导师签名：万方数据摘要基于接触热阻的高速精密压力机热特性研究研究生：徐彤彤指导老师：贾方副教授(东南大学机械工程学院，南京)高速压力机作为“少无切削类

4、”高效工作母机，是我国最重要的工业基础装备之一。随着精密加工的广泛的应用，人们对高速压力机的加工精度的要求日益提高。随着高速压力机加工速度的不断提高，由热变形引起的误差占总误差的比例越来越显著。这直接导致压力机加工的工件精度和质量下降，己经成为制约进一步提高其精度和转速的主要因素之一。本文以VII一16型高速精密压力机为研究对象，采用有限元分析和试验验证相结合的方法，对其曲轴和连杆的热特性进行了深入研究，并对压力机下死点位置的热误差进行建模。论文的主要工作成果如下：首先，对压力机的曲轴进行动力学分析。考虑轴承等效刚度和接触热阻的

5、影响，对曲轴的有限元模型进行修正。采用瞬态热分析求解曲轴的温度场分布，并以此作为边界条件建立其热一力耦合模型，分析由温升引起的曲轴相应的热变形。利用涡流传感器测量曲轴不同点的径向变形，将两种模型的热变形分析结果与实验测量结果做比较，结果表明：修正后的曲轴有限元热模型具有更高的精度，热变形的误差由14％降低到2，4％。其次，将压力机主传动系统简化为曲柄滑块机构并对其进行动力学分析。考虑接触热阻这一边界条件的影响，对比修正前后连杆的有限元模型的热特性。分别对连杆的温度场分布和热变形进行实验测量，结果发现：修正后的连杆有限元模型更接近

6、实际工况下的连杆热特性，由此可证明考虑接触热阻这一边界条件的连杆有限元模型是合理的。最后，根据压力机整机温度场的分布，选取一些热敏感点，并采集测点温度随时间变化的过程和下死点位置随时问变化的数据。根据主因素策略和互不相关策略对已有的温度测点进行筛选。并利用多元线性回归方法，建立压力机下死点位置的热误差模型，以最小残差平方和作为评判标准判断模型建立的精度较高，温度测点的选取是合理的。关键词：高速压力机：曲轴：接触热阻：连杆：热误差建模万方数据AbstractSTUDYoNTHERMLALCHARACTERISTICSoFHIGHS

7、PEEDPRECISIONPRESSBASEDoNTHERMALCoNTACTRESISTANCECandidateformaster：XuTongtongSupervisor：AssociateProf．JIAFang(SchoolofMechanicalEngineering，SoutheastUniversity)ABSTRACTAs“less／non—chipfinish”high-effectivemachinet001．thehigh—speedpressisoneofthemostimportantindustri

8、alfundamentalequipments．Alongwiththewideusedofprecisionmaching，thehighrequirementofmachiningaccuracyofpressisimproved．Thermaldeform