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《高速電主軸“轉(zhuǎn)軸—軸承”系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性建模研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、MasterDegreeDissertationResearchonShaft-·BearingsystemDynamicCharacteristicsofHigh—SpeedMotorizedSpindleCandidate:HuTengMajor:MaterialProcessingEngineeringStudentID:212008080503002Supervisor:Prof.FuJian&Ass.Prof.PengBiyouApril,2011西華大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明作者鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取
2、得的成果。盡我所知,除文中已經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外,本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果,也不包含其他已申請學(xué)位或其他用途使用過的成果。與我一同工作的同志對本研究所做的貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。若有不實(shí)之處,本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。學(xué)位論文作者簽名:赧菇EI?。骸踥lf.{,.西指導(dǎo)撕張側(cè)受甚期:勘小巧t
3、廠西華大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于西華大學(xué),同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借
4、閱,西華大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學(xué)位論文。(保密的論文在解密后遵守此規(guī)定)學(xué)位論文作者簽名:胡绔日期:加,.參·f‘兩華大學(xué)碩上學(xué)位論文摘要高速化加工技術(shù)能顯著地提高生產(chǎn)效率,提高產(chǎn)品制造質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本。尤其在模具制造領(lǐng)域,高速化加工使得模具制造周期大大縮短,為最終由模具成型的產(chǎn)品迅速占領(lǐng)市場創(chuàng)造了強(qiáng)有力的先決條件,這些優(yōu)點(diǎn)都是傳統(tǒng)的模具制造加工工藝所不具備的。要發(fā)展和應(yīng)用高速加工技術(shù),首先必須有性能優(yōu)良的高速數(shù)控機(jī)床,而高速機(jī)床的加工精度,很大程度上取決于高速主軸動(dòng)態(tài)
5、特性,建立高速主軸動(dòng)態(tài)特性模型是研究其動(dòng)態(tài)特性最重要最基本的工作。得到準(zhǔn)確可靠的動(dòng)態(tài)特性模型后,可利用其評價(jià)現(xiàn)有高速主軸設(shè)計(jì)合理性,預(yù)測現(xiàn)有高速主軸工作性能,優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文以四川普什寧江機(jī)床有限公司某型號(hào)高速電主軸的生產(chǎn)為基礎(chǔ),利用數(shù)值計(jì)算與模態(tài)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,建立了基于有限元法的較為可靠的高速電主軸“轉(zhuǎn)軸一軸承”系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性模型,并利用該模型預(yù)測了自由模念和約束模態(tài)下的“轉(zhuǎn)軸一軸承”系統(tǒng)頻響特性,同時(shí)研究了部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響。本文的主要工作及其成果如下:分別利用傳遞矩陣法和有限單元法建立了高速電主軸“轉(zhuǎn)軸一軸承"系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型。
6、兩種模型的計(jì)算結(jié)果均表明,本文研究的“轉(zhuǎn)軸一軸承”系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理。但通過與模態(tài)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果比較,認(rèn)為有限元模型更能準(zhǔn)確地用于真實(shí)的“轉(zhuǎn)軸一軸承”系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究。.基于錘擊法對“轉(zhuǎn)軸一軸承”系統(tǒng)進(jìn)行自由模態(tài)實(shí)驗(yàn),并借組模態(tài)置信準(zhǔn)則(MAC)驗(yàn)證了模態(tài)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性。根據(jù)自由模態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從彈性阻尼單元自由度耦合和單元?jiǎng)偠日{(diào)節(jié)著手,修正了之前建立的有限元模型。該有限元模型計(jì)算的轉(zhuǎn)軸一彎、二彎固有頻率相對于實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的誤差分別為4.14%和6.97%,且計(jì)算所得頻響函數(shù)曲線與實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析所得曲線在一定頻晌范圍內(nèi)吻合度較高。利用修正的有限元模型預(yù)測了
7、“轉(zhuǎn)軸一軸承”系統(tǒng)在約束邊界條件下的動(dòng)態(tài)特性,并通過約束錘擊模態(tài)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該模型的預(yù)測結(jié)果。其中,兩者獲得的轉(zhuǎn)軸一彎和二彎固有頻率十分接近,相對誤差分別為0.57%和0.84%。利用修正的邊界約束有限元模型,研究了部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)對“轉(zhuǎn)軸一軸承"系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響,提出了理論上可通過調(diào)節(jié)某些設(shè)計(jì)參數(shù)來提高“轉(zhuǎn)軸一軸承"系統(tǒng)第1階固有頻率思路?;谛拚挠邢拊P停芯苛宿D(zhuǎn)軸材料剛度對“轉(zhuǎn)軸一軸承”系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響。結(jié)果表明,相對于結(jié)構(gòu)剛度而言,材料剛度對“轉(zhuǎn)軸一軸承"系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性基本無影響。速電土軸“轉(zhuǎn)軸—軸承”系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性建模研究“轉(zhuǎn)軸一軸承”
8、系統(tǒng);動(dòng)態(tài)特性;固有頻率;臨界轉(zhuǎn)速;模Ⅱ兩華人學(xué)碩十學(xué)位論文AbstractHighspeedmachining(HSM)technologycanconsiderablyacceleratetheproductionefficiency,promotethemanufacturingqualitiesofproductsandreducethecostofproductions.Especiallyintheareaofmoldmanufacturing,theHSMtechnologycansignificantlyshortentheperio
9、dofmoldmanufacturingandcreatethefavorableconditionsfor