基于有限元法的成形磨齿机立柱受力分析及改进.pdf

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1、第10期组合机床与自动化加工技术NO．102013年10月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueOct．2013文章编号：1001—2265(2013)10—0032—04基于有限元法的成形磨齿机立柱受力分析及改进孙国栋，李欢，赵大兴，戚雨航(1．湖北工业大学机械工程学院，武汉430068；2．东风康明斯发动机有限公司，湖北襄阳441004)摘要：立柱是磨齿机的重要支撑部件，其静动态特性直接影响着齿轮的磨削精度。以磨齿机的立柱为研究对象，分析了立柱受空载和偏重心载荷后

2、的静力学特性，对比在两种裁荷下立柱的变形、应力应变情况，提出在立柱上加配重块来改善立柱静力学性能的方法。研究表明，在立柱上加配重块有效的降低了立柱应力应变以及变形。该方法简单有效，为磨齿机磨削精度及立柱的进一步研究提供了理论依据。关键词：磨齿机；立柱；偏载；配重块；有限元中图分类号：TH161+．5；TG65文献标识码：AStudyonStressAnalysisandImprovementofColumninGearGrindingMachineBasedonFiniteElementSUNGuo—dong，LIHuan，ZH

3、AODa—xing，QIYu-hang(1．SchoolofMechanicalEngineering，HubeiUniversityofTechnology，Wuhan430068，China；2．Dong—fengCumminsEngineCo．，Ltd．，XiangyangHubei441004，China)Abstract：Thecolumnisoneofthemostimportantsupportcomponentsingeargrindingmachines，itsstaticcharacteristicshave

4、adirectimpactonthegrindingaccuracyofgears．Withthegrindercolumnasthestudiedobject，thestaticcharacteristicsofcolumnareanalyzedintheconditionofno—loadandec—centricloadbytoolcarrier．Comparingcolumndeformationandstress—strainundertwoloads，themethodofaddingcounterweightblo

5、ckisproposedtoimproveitsstaticperformance．Theresearchshowsthatthestress—strainanddeformationofcolumnareeficientlyreducedthroughaddingcounterweightblockonthecolumn．Thismethodissimpleandeffective，whichprovidesthetheoreticalbasisforfurtherstudyingthegrindingaccuracyofge

6、argrindingmachine．Keywords：geargrindingmachine；column；eccentricload；counterweightblock；finiteelement同的筋板形式对立柱静态性能的影响；沈媛媛等0引言以高速卧式加工中心柱为研究对象，建立了其基于立柱是数控成形磨齿机的重要支承件之一，其结组合体的有限元模型并分析了结构特点，表明立柱构性能对机床的加工质量影响很大。主要体现在抗振的变形主要集中在上部，其薄弱环节为两侧支撑；性、磨削精度、加工效率、使用寿命等方面，因此，立柱朱林波等通过对立

7、柱结构频率的灵敏度分析完成了结构的静动力学性能是决定整机性能的重要指标之立柱结构的优化设计。他们均对立柱进行了静态一。针对立柱的结构特点和在切削加工中的作用，或动态研究，并提出了相关的优化设计方法。如何对立柱等部件进行精确、合理、科学的计算，是机本文以YK7380磨齿机立柱为研究对象，分析了床结构设计中需要迫切解决的重要课题。立柱受空载和偏重心载荷时的力学特性，对比两种对于立柱，国内很多学者都对其做过相关的研情况下的分析结果，提出了通过添加配重的方式来究。童青等采用有限元分析软件ABAQUS协同三维改进立柱的静力学性能。建模软件

8、Solidworks对立式精密磨床的立柱进行有1立柱的模型建立限元比较分析计算，研究了其静态、模态特性，并选取了最优立柱方案的参数；牛涛等对立柱进行静在模型中对立柱以及与立柱相关的中床身、滑态和动态分析，得到立柱的静动力学特性，分析了不靴、导轨进行建模，因为它们