球面车磨床进给箱系统关键部件的特性分析与优化

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1、兰州理工大学硕士学位论文球面车磨床进给箱系统关键部件的特性分析与优化姓名：张富申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：胡世军20111206球面车磨床迸给箱系统关键部件的特性分析与优化摘要当今机床的发展，除了要求机床成本低、质量轻和使用方便外，还着重要求机床具有愈来愈高的加工性能。为保证机床具有良好的静动刚度、动态特性、加工工艺性和精度保持性，降低制造成本获得较高的经济效益，须在机床的设计过程中，对机床的结构进行有限元分析和优化，以便准确地发现其薄弱环节，从而实现机床结构的动态设计和优化。进给箱系统

2、是机床的重要组成部分之一，直接影响了零件表面成形运动轨迹的准确性，对机床的加工精度影响很大。因此有必要对迸给箱系统进行特性分析，本文以(p630球面车磨床进给箱系统为研究对象，研究其结构特性及提高抗振性和稳定性的方法。在对进给箱系统一级输入轴建立有限元模型的基础上，通过线性静力分析得出应力和应变图。通过模态分析，得到前六阶固有频率和相应振型。通过疲劳强度分析得出疲劳寿命、安全系数、损伤、疲劳敏感性、雨流矩阵及损伤矩阵等相关结果。对啮合齿轮副实体建模并进行接触应力分析，且与传统计算方法的计算结果做比较。另外在进给

3、箱体模态分析的基础上，借助Hyperworks软件，对进给箱体进行拓扑优化设计，确定需要改进的地方。通过对进给箱系统关键零部件的特性分析，找出其结构的薄弱环节并对其进行结构改进，为‘p630球面车磨床的整机特性分析和设计奠定基础。关键词：车磨床；进给箱；结构分析：优化设计：HyperworksI硕士学位论文AbstractThedevelopmentoftoday'smachines，inadditiontorequirementsofmachinetools，lightweight,lowcost，conve

4、nientandhasagoodpossibilityoftechnology,butalsoemphasizerequirementsformachinetoolswithhigherandhigherprocessingperformance．Toensurethemachinehasagooddynamicandstaticstiffness，dynamicperformance，precisionandprocessingofretention，lowercost,highereconomicbenef

5、its，inmachinedesignprocess，thestructm'eofthemachinefiniteelementanalysisandoptimizationinordertoaccuratelyidentifyareasofweakness，thedynamicdesignofthemachinetoolstructureandoptimization．Based011thefiniteelementmodal，itputuplinearstaticanalysisonaxis．thestra

6、inandstressdistributionWasbeobtained．Themodelofthefirstlevelaxisofthefeedboxsystemwasmade，ThefirstsixfTequenciesandtherelativeshapewasgot．ThefatigueanalysisforthefirstlevelaxisWasdiscussed．theresultsoffatiguelife，safetyfactor，damage，fatiguesensitivity，rainfl

7、owmatrixanddamagematrixwasgot．ThroughtheGeartraxofSolidworks，themodelofthemeshinggearwasgot,thenthecontactanalysisWasdiscussed,andcompared谢mtraditionalresults．Basedonthemodelanalysis，optimizationWasmadeforfeedboxwiththehelpofHyperworks，andfindsomeimprovedsch

8、edules．Throughthecharacteranalysisforcriticalpartsoffeedboxsystem,foundouttheareasofweaknessandputforwardsomeimprovedschedules．Itlaysthefundationofthemachinecharacteranalysisanddesignforq)630Sph