LG24轮毂车床关键零件的设计分析与优化
本文选题:轮毂车床 + 虚拟样机 ; 参考:《山东科技大学》2017年硕士论文
【摘要】:随着汽车成为人们生活的必备品,铝合金轮毂作为汽车的重要安全部件,其市场需求大幅增加,生产厂家对轮毂专用机床的需求也随之增加。其中,加工精度高、自动化程度高的轮毂车床日益受到人们的关注。本论文以LG24轮毂车床为研究对象,根据铝合金轮毂的结构特点和制造方法,对其进行总体布局设计和机械结构设计:对主运动装置进行计算和选型,并对主轴受到加工铝件时的切削力建立数学模型,并利用回归分析,得到准确的切削力公式,计算切削力的大小;对直线进给装置进行计算和选型。使用三维实体软件SolidWorks 2014建立轮毂车床的虚拟样机并进行干涉检查。使用ANSYS有限元分析软件对轮毂车床的关键部位——斜床身进行有限元分析。首先,分析斜床身的受力。其次,对轮毂车床的斜床身进行静力学分析,得到斜床身的最大应力位置和最大变形位置,并校核所设计的斜床身的强度和刚度。再次,对轮毂车床的斜床身进行动力学分析,通过对斜床身进行模态分析和谐响应分析,得到斜床身的前六阶固有频率和前六阶振型,保证其动态特性的稳定及避免共振。最后,对轮毂车床的斜床身进行优化设计,得到有效减小斜床身重量的结构,达到优化目的;为进一步减轻斜床身的重量、提高强度,在相同尺寸下对斜床身进行轻量化设计,选用新型材料——矿物铸件,对选用矿物铸件的斜床身进行静力学分析、模态分析和谐响应分析,以达到减轻重量、提高强度和减小振动幅值和振动频率的目的。本文对LG24轮毂车床的研究为同类型的轮毂车床的设计与优化方面提供一定技术支持。
[Abstract]:As the automobile becomes the necessary part of people's life, the aluminum alloy wheel hub, as an important safety part of the automobile, its market demand has increased greatly, and the demand of the manufacturer for the special machine tool for the hub has also increased. Among them, the hub lathe with high machining precision and high degree of automation has been paid more and more attention. This paper takes LG24 hub lathe as the research object, according to the structure characteristic and manufacture method of aluminum alloy hub, carries on the overall layout design and the mechanical structure design to it, and carries on the calculation and the type selection to the main motion device, The mathematical model of cutting force of main shaft is established, and the accurate formula of cutting force is obtained by regression analysis, and the size of cutting force is calculated, and the linear feed device is calculated and selected. The virtual prototype of hub lathe is built with 3D solid software SolidWorks 2014 and interference check is carried out. ANSYS finite element analysis software is used to analyze the key part of hub lathe-oblique bed. First of all, the force of the oblique bed is analyzed. Secondly, the position of maximum stress and maximum deformation are obtained by statics analysis of the inclined bed of the hub lathe, and the strength and stiffness of the designed oblique bed are checked. Thirdly, the dynamic analysis of the oblique bed of the hub lathe is carried out. Through the modal analysis of the inclined bed, the first six natural frequencies and the first six modes of the inclined bed are obtained, which ensures the stability of its dynamic characteristics and avoids resonance. Finally, the optimum design of the oblique bed of the hub lathe is carried out, and the structure of reducing the weight of the inclined bed is obtained to achieve the purpose of optimization, and in order to further reduce the weight and increase the strength of the inclined bed, the weight of the inclined bed is designed in the same size. In order to reduce the weight, increase the strength and decrease the amplitude and frequency of vibration, a new type of material, mineral castings, is used for statics analysis and modal analysis of the inclined bed for the purpose of reducing the weight, increasing the strength and reducing the vibration frequency and amplitude. In this paper, the research of LG24 hub lathe provides some technical support for the design and optimization of the same type hub lathe.
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG51
【参考文献】
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,本文编号:2058397
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