滚动直线导轨寿命试验台床身结构优化设计.pdf

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1、第1期组合机床与自动化加工技术No．12014年1月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJan．2014文章编号：1001—2265(2014)01—0142—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．01．040滚动直线导轨寿命试验台床身结构优化设计术徐弘博，冯虎田，欧屹(南京理工大学机械工程学院，南京210094)摘要：为了提高滚动直线导轨寿命试验台床身的动态性能，首先设计了三种不同筋板布局方式的试验台床身，用ANSYS软件对它们进行模态分析，根据分析结果优选出最佳的

2、床身设计方案。然后以床身刚度和固有频率为优化目标，提出了三种优化方案，通过各个方案的分析比较确定出床身最优结构。优化后的床身与原型相比，质量基本不变，刚度和固有频率均有所提高，实现了床身的动态优化。为同类试验台床身的设计和优化提供了依据。关键词：滚动直线导轨寿命试验台；床身；模态分析；优化设计中图分类号：TH132文献标识码：AOptimizationDesignfortheBedStructureofRollerLinearGllideLifeTestRigXUHong-bo，FENGHu—tian，OUYi(SchoolofMechanicalEngine

3、ering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：Toimprovethedynamiccharacteristicsofrollerlinearguidelifetestrigbed，threerigbedswithdifferentribplatelayoutweredesignedfirstly，andthemodalanalysisforthebedswasconductedbyAN—SYS．Thebestbeddesignplanwasselected

4、accordingtotheanalysisresults．Then，takingthestiffnessandnaturalfrequencyofthebedastheoptimaltargets，threeoptimizationplanswerepresented，analyzedandcomparedtochoosethemostoptimalstructure．Thefinaloptimalbeddesignshowedthatboththestiffnessandnaturalfrequencywereincreasedwiththeweightb

5、asicallysame，whichillustratedthebeddynamicopti—mizationwasrealized．Thisstudyprovidesbasisforthedesignandoptimizationofthesimilarrigbed．Keywords：rollerlinearguidelifetestrig；bed；modalanalysis；optimizationdesign构的设计尺寸和布局形式决定了动、静刚度和结构模0引言态等特征，进而直接影响试验台的试验精度及精随着现代制造技术的不断发展，滚动直线导轨副度的稳定性。

6、通过有限元法对床身的刚度和模态特性以其独有的特性，逐渐取代了传统的滑动直线导轨，在进行分析，可以得到较为优秀的结构设计方案“，为工业生产中得到了广泛的应用。疲劳寿命是滚动直线滚动直线导轨寿命试验台实体床身的设计提供指导。导轨副的重要性能指标，对滚动直线导轨副进行疲劳1试验台床身设计方案的优选寿命试验，得出额定动载荷和寿命指标参数，可以考察滚动直线导轨副的寿命理论分析的正确程度，并为实本文研究分析的滚动直线导轨寿命试验台床身为际产品提供性能依据和选用参考。针对目前国内没有铸造件，长度为4400ram，最大宽度为1770mm，高度为满足要求的试验设备的现状，非常有

7、必要开发研制一688mm。床身上表面设有两个相互平行的导轨安装种滚动直线导轨疲劳寿命试验台，进行寿命试验，确定面，用于安装支撑导轨；床身下方设有11个地脚螺栓结构参数，制造工艺与质量对寿命的影响，研究提高寿安装孔，起到支撑固定整个试验台的功能。床身三维命的途径，为国内高质量滚动直线导轨的研发提供参模型如图1所示。由于床身的静态、动态特性与其结考。构尺寸、形状和筋板布局有着密切关系j，对于本床滚动直线导轨寿命试验台作为精密部件的试验设身，在不改变外形尺寸的前提下，设计了不同筋板布置备，对精度要求很高。床身是试验台的基础结构件，起方式的床身结构，并对其固有频率进行

8、分析计算，根据着支撑试验台面、龙门等关