基于有限元法的成形磨齿机立柱模态研究及改进.pdf

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1、2014年4月机床与液压Apr．2014第42卷第8期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．42No．8DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．08．005基于有限元法的成形磨齿机立柱模态研究及改进孙国栋，李欢，赵大兴，彭玲(1．湖北X-_,lk大学机械工程学院，湖北武汉430068；2．宜昌长机科技有限责任公司，湖北宜昌443003)摘要：以YK7380成形磨齿机立柱为研究对象，提出通过添加配重来改变立柱低阶模态特性的方法。对比立柱配重前后的模态特性，发现立柱配重后其固有频率和综合变形均有所下降，振型也发生了变化，特别是第4阶模

2、态振型发生了转移。研究结果表明：对立柱添加配重的改进措施是有效，这种改进方法为立柱低阶模态的研究提供了方向。关键词：磨齿机；立柱；模态分析；配重；有限元中图分类号：TH161+．6文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)8—012—4StudyonModalAnalysisandImprovementofColumninFormingGearGrindingMachineBasedonFiniteElementMethodSUNGuodong，LIHuan，ZHAODaxing，PENGLing(1．HubeiUniversityofTechnology，W

3、uhanHubei430068，China；2．YichangChangjiMachineTechnologyCo．，Ltd．，YichangHubei443003，China)Abstract：TakingthecolumnofYK7380forminggrindingmachineastheresearchobject，themethodofimprovingthelowordermodalcharacteristicsofthecolumnbyaddingweightwaspresented．Comparingthemodalcharacteristicsofcol

4、umnbeforeandaftere—quipingthecounterweight，itisfoundthatafterequipingthecounterweight，thenaturalfrequencyandcomprehensivedeformationofthecolumnaredeclined，vibrationmodeisalsochanged，andespeciallyforthefouahordermodal，thevibrationmodalisshifted．There—searchresultshowsthattheimprovementmeas

5、urebyaddingcounterweightisefective，andthismethodprovidesadirectionforthelowordermodalresearchincolumn．Keywords：Geargrindingmachine；Column；Modalanalysis；Counterweight；Finiteelementmethod伴随着科学技术与经济的快速发展，齿轮加工业的灵敏度分析完成了立柱结构的优化设计。他们在对齿轮加工机床的性能要求不断提高，向着高速、高立柱的设计阶段通过有限元等方法对立柱进行了优化精度、高效率的方向飞速发展，对

6、机床的设计生产提设计与改进等，主要集中在改变立柱结构及相关筋板出了更高要求⋯。成形磨齿机主要由床身、立柱、旋参数等方面。对于结构已经成型的立柱，国内学者进转工作台、刀架以及尾架等机械部件组成，而在高速行的研究还较少。文中则是在不改变立柱结构及各种磨削过程中，齿轮的加工精度主要取决于它们的动力筋板参数的情况下，·通过对立柱进行配重来研究立柱学性能，因此，有必要进行相关的动力学研究，以提的模态特性。高和改进磨齿机的工作性能。1立柱的有限元模型建立针对立柱的模态特性，国内学者做了很多相关的YK7380成形磨齿机立柱作为其重要的支承部件研究。如贺银芝等对机床小立柱模型进行了动态性

7、能之一，在y方向上，要固定丝杠和导轨，承受了溜分析，将有限元建模误差有效地控制在1．7％以板、刀架、电机等各零部件的重力及工作载荷，在内；杨明亚等也建立了立柱的有限元模型，分析了方向上，通过滑靴沿着床身上的导轨运动。机床立柱其固有频率与振动模态，为机床立柱的整体设计提供的工作要求比较高，在方向和l，方向上要保证水了依据；牛涛等人对立柱进行静态和动态分析，得平度和垂直度，而整体铸造的立柱结构通常难以满足到立柱的静动力学特性，分析了不同的筋板形式对立安装上的精度要求，在安装过程中需要不断地调试和柱静态性能的影响；朱林波等通过对立柱