垂直铣头传动系统扭转动力学分析.pdf

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1、机械设计与制造第5期222MachineryDesign&Manufacture2013年5月垂直铣头传动系统扭转动力学分析许昆平，严江云，赵建华，肖宁(沈机集团昆明机床股份有限公司，云南昆明650203)摘要：垂直铣头是数控落地铣镗床和龙门镗铣床主机功能扩展比较重要的部分铣头类功能部件之一，配套于龙门镗铣床或卧式铣镗床主机，扩大主机的加工范围。通过液压和电气联合控制实现主机高效加工。考虑垂直铣头传动系统弧齿锥齿轮的扭转振动作用，利用Lagrance法建立XK(H)2740数控龙门镗铣床垂直铣头传动系统的扭转动

2、力学模型。采用Newmark—p法计算了在啮合刚度和误差激励作用下的传动系统的动态响应，得出系统动态特性良好等结论．为附件铣头传动系统的动态优化再设计奠定了基础。关键词：数控龙门镗铣床；传动系统；扭振动力学模型；Newmark-13法；动态响应中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)05—0222—04TorsionalDynamicAnalysisofTransmissionSystemforVerticalMillingHeadxuKun—ping，YANJiang-yun

3、，ZHAOJian-hua，XIAONing(ShenjiGroupKunmingMachineToolCompanyLimited，Yun’nanKunming650203，China)Abstract：Verticalmillingheadisoneoftheimportantpartofmillingheadtypecomponents《hastfunctionexpansionforCNCfloor—typemillingandboringmachinegantryboringandmillingmac

4、hine，supportingthegantryboringmillingmachineorhorizontalmillingboringmachinehost，enlargingtheprocessingrangeofthehost．ThroughhydraulicpressureandelectriccontrolitCanachievehostefficientprocessing．Takingtorsionalvibrationofverticalmillingheadspira]bevelgeartr

5、ansmissionsystemintoaccount，ⅡXK(H)2740CNCgantryboringandmillingmachinetoolofaccessoriestransmissionsystemtorsionalvibrationmodelw(IsestablishedbyLagrancemethod．MatlabsoftwareandNewmark一13methodWH$usedtocalculatethedynamicresponseofaccessoriestransmissionsyst

6、emofXK(H)2740byconsideringmeshstiffnessanderror．Thetransmissionsystemwasveriftedtohaveanexcellentdynamicpe~rmance，providingsignifcantguidancefordynamicoptimizationandredesigntransmissionsystem．KeyWords：CNCGantryBoringandMillingMachineTool；AccessoriesTransmis

7、sionSystem；TorsionalVibrationModel；Newmark-[1Method；DynamicPerformance1引言性的研究已经取得了大量的研究成果m。一些科研人员提出了在考虑传动误差的情况下计算螺旋锥齿轮的固有频率和动载系数的方垂直铣头是数控落地铣镗床和龙门镗铣床主机功能扩展比较法。文献勘分析弧齿锥齿轮的齿面动态啮合痕迹，对弧齿锥齿重要的部分铣头类功能部件之一，配套于龙门镗铣床或卧式铣镗床轮的动态特f生和接触特性进行了分析。文献基于集中参数理论，主机，扩大主机的加工范同。通过液压

8、和电气联合控制实现主机高建立了弧齿锥齿轮的多自由度弯曲一扭转一轴向移动一扭摆等耦合效加二r。国外厂家对铣头类功能部件的研究起步早，发展形成专业振动的三维空间动力学模型。采用集中参数法建立了垂直铣头弧齿制造厂家的较多，其技术水平也远远领先国内企业。铣头类功能部锥齿轮传动系统扭转动力学模型，并采用Newmark—B法分析计算件是针对用户不同的加工工艺要求开发的各种附件，属于应用型开了传动系