螺纹数控修复车床主轴部件动态特性分析

发布时间：2017-11-25 07:42

  本文关键词：螺纹数控修复车床主轴部件动态特性分析

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【摘要】：随着机床设计技术的快速发展,人们对机床的加工性能提出了更高的要求。螺纹修复车床广泛应用于石油钻井行业,其主轴部件的动态特性直接影响工件的加工精度,本文主要对现有的一款螺纹数控修复车床主轴部件的动态特性进行分析研究,为进一步提高其加工性能打下基础。首先,本文总结了机床动态特性设计方法和机床主轴部件动态特性方面国内外的发展状况和发展趋势,介绍了有限元模态分析理论在机械结构动态特性研究方面的应用。其次,利用有限元法对现有的螺纹数控修复车床主轴部件进行动态特性分析。在分析其主轴动态特性时,考虑到轴承支撑刚度对其动态特性的重要影响,利用轴承刚度的计算公式,计算出了该车床主轴所采用的轴承支撑刚度。采用有限元法分别分析了主轴在自由状态下和考虑轴承弹性支撑状态下的动态特性和动态响应情况,得到了主轴的固有频率、响应形变及临界转速,证明了主轴结构不会发生共振情况。再次,利用锤击法对主轴进行动态试验分析,测试了主轴在自由状态下的固有频率和振型以及在装配条件下的一阶固有频率,主轴自由状态下的固有频率及振型同有限元分析结果几乎相同,装配条件下的固有频率同有限元分析结果存在较大误差。最后,分析误差产生原因,并以主轴装配条件下的固有频率为基础,调整轴承刚度,分别研究轴承刚度、支撑跨距及主轴径向尺寸对主轴动态特性有何影响,对主轴结构进行优化设计。课题研究结果表明,利用有限元法在设计初期能够相对准确预测机械结构的动态特性,为优化设计结构提供理论依据,是实际工程中一种较为有效可行的设计方法。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG659

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本文编号：1225205