圆桌机悬臂支撑架的有限元分析.pdf

《圆桌机悬臂支撑架的有限元分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第23卷第6期2010年11月机电产品开笈与钏崭Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsV01．23。No．6Nov．。2010文章编号：1002—6673(2010)06—148-03圆桌机悬臂支撑架的有限元分析潘俊萍，马岩，邢力平(东北林业大学，黑龙江哈尔滨150040)摘要：悬臂支撑架是圆桌机的重要基础部件，它的动态和静态特性直接影响机床的加工精度及精度稳定性。采用有限元软件ANSYS。对悬臂支撑架进行静力分析与模态分析，得到应力分布规律和振动特性。静力

2、分析结果表明该悬臂支撑架的强度和刚度都满足设计要求；模态分析结果表明加强筋和前后连接板的局部刚度相对薄弱。但悬臂支撑架总体固有频率满足稳定性要求。根据分析结果，悬臂支撑架有优化的空间。为进一步改进支撑架结构提供了理论依据。关键词：圆桌机；悬臂支撑架；ANSYS；静态分析；模态分析中图分类号：THl23文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2010．06．057FiniteElementAnalysisforCantileverSupportFrameofRoundtableMachineP

3、ANJun-Ping，MAYan，XINGLi-Ping(NortheastForestryUniversity，HarbinHeilongjiang150040，Claim)Abstract：Thesupportframeisanextremelysignificantfoundationcomponentfortherotmdmblemachine，whosestaticcharacteristicsanddyn=mccharacteristicsdirectlyaffecttheaccuracyofmachining

4、andthestabilityofprecision．Thestaticanalysisandmodalanalysishavebeenmadeonthecantileversupport缸lTle谢d1ANSYSsoftware．andobtaineddistributionofs臼e站andvibrationfeatures．Staticanalysisresultsshowthatstrengthandrigidityofcantileversupportfranlehavemeetthedesignrequirem

5、ents；modalanalysisresultsshowthatthelocalrigid-ityofconnectit_Lgplatesandribsofcantileversupportframearerelativelyweak，buttheoverallmmralfrequencyhavemeetthestable把一qulrements．Accordingtoanalysisresults，thecantileversupport6'anlehasroomforoptimization，andtheoretic

6、albasishavebeenprovidedforthefurtherimprovementonthestructureofsupportframe．·Keywords：roundtablemachine；cantileversupportframe；ANSYS；staticanalysis；modalanalysis0引言针对木材加工中对回转类零件高精度曲线／曲面的I加工需求，课题设计了一种应用前景良好的数控极坐标专用圆桌机。其中支撑架是重要的基础部件，根据需要具有单向大悬臂的结构特点，它的静态和动态特性直接影响机床的

7、加工精度及精度稳定性。支撑架结构设计不合理，会因其刚度不足而产生各种变形、振动等，从而降低产品的加工质量。通过有限元分析可以检验支撑架的各项参数是否合理，并得到应力分布规律和振动特性，为支撑架进一步做优化改进奠定基础，以提高机床的设计效率和质量【11。——收稿13期：2010—09—20基金项目：国家自然科学基金项目(30972314)；国家“948”t创新项目(2006—4一c03)共同资助作者简介：潘俊萍(1984-)，女，在读硕士研究生，研究方l向：机械设计及理论。148有限元法是在连续体上直接进行近似计算的一种数字

8、方法。它的基本思路是将结构体看成是有限个划分单元的集合体。从而得到整个求解域上场函数的近似值闭。1支撑架的分析与模型的建立1．1支撑架的结构及力学分析数控极坐标专用圆桌机的支撑架由悬臂梁、立柱、底板、前后连接板、筋板、导轨及导轨垫板组成，并且呈对称双架结构，如图1所示。其中除导轨为GCrl5轴承钢，悬臂