高速分度机构的精度设计.pdf

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1、高速分度机构的精度设计ThePrecisionDesignofHigh-—speedIndexingmechanism2011年3月ffII『I

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6、!IⅢ啪Y1886025合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：萼彩主席：嘭列多委员：阆弛游承杉吞澎0驯合承以丝六麓黎j复屠融。壮i％∑育良铋已1虹越到忽才致垛礁I韭合刚钟诗壤醐礤合肛1垃杳咨现燃⋯：弘淄诬妨运狠叛-独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研

7、究成果。据我所知，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，也不包含为获得金月巴工些太堂或其他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谢意。学位做作者躲将卡多父签字日期刚甲彳日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金鲤王些盔堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权金g巴．王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存

8、、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：拜寿苡．I●签字日期圳年年月7日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：导师签名：签字日期．驯年争月刁日电话：邮编：高速分度机构的精度设计摘要近年来，随着计算机技术、自动控制技术和电力电子技术的快速发展，机械设计理论得到了极大地改变，在此期间大量新的设计理论被创立，新的技术手段被逐渐应用到了生产设备当中。分度机构是机床中重要的组成部件之一，其分度的准确性直接关系到被加工工件精度的高低。目前，随着工件加工量的增加，要求分度机构具有较高的分度效率，一般都是通过提高分度机构工作速度的方式

9、来满足这种要求。但在高速运动状态下，传统的机械式分度机构的运动稳定性较差，难以满足被加工工件的精度要求。因此，必须设计一种既能满足高速运动要求且能保持分度精度的分度机构。本文在分析机床分度机构原理的基础上设计了一种具有电子凸轮的分度机构，主要由电子凸轮和机械传动部分组成。电子凸轮部分由液晶触摸屏、工控机、运动控制卡、伺服电机、伺服驱动器、计数器、光电编码器等组成。通过液晶触摸屏将命令输入到工控机；工控机作为上位机，它主要向运动控制卡发送命令。运动控制卡接收到工控机发出的指令后，将经计算得到的运动信号发送到伺服驱动器：在收到运动控制卡发出的信号后，伺服驱动器

10、先将信号放大，再通过通讯控制方式驱动伺服电机转动。此种机构能够代替原有的机械式凸轮分度机构，具有良好的动特性、不易磨损，可以灵活的调整分度次数等特点。本文对分度机构机械传动部分的静态精度进行了研究。机械传动部分主要由精密齿轮系统组成。文中详细分析了齿轮传动系统误差的来源，总结了误差综合的三种方法一一绝对值法、概率法和蒙特卡洛法。其中，蒙特卡洛法考虑到了误差分布的随机性，因此计算得到的齿轮传动误差较接近于实际情况。本文采用集中参数法建立了齿轮系统的扭转动力学模型，列出了振动动力学方程，求解了系统的固有频率，最后通过Matlab调用龙格．库塔法求解了系统的动力

11、学响应、相图、庞加莱图等。另外，通过石川法求解了齿轮的弹性变形，最后得出了齿轮副的综合啮合刚度和啮合阻尼。通过上述分析可以了解分度机构在高速运动状态下的稳定性和齿轮的弹性变形情况，这对分度机构的精度设计具有一定地指导意义。关键词：分度机构；齿轮；传动误差；机构精度ThePrecisionDesignofHigh·-speedindexingmechanismAbstractInrecentyears，withtherapidlydevelopmentofcomputertechnology,automaticcontroltechnologyandpowe

12、relectronictechnology,mechanicaldeslgntheorvbeendevelopinggreatly．Duringthisperiod，manynewmechanlcaldeslgntheorieswereestablished，thenewtechnologywasusedintoproductionequipmentgradually．Indexingmechanismisoneofthemostimportantmechanismsotmachinetool；accuracyoftheIndexingmechanismi

13、sdirectlyrelatedtotheprecisionofw