基于拓扑优化的TBT深孔钻床主轴箱轻量化设计

发布时间：2017-08-29 14:01

  本文关键词：基于拓扑优化的TBT深孔钻床主轴箱轻量化设计

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【摘要】：以TBT-ML500深孔钻床主轴箱为研究对象,采用有限元分析结合拓扑优化的方法,在ANSYS平台上对其进行了结构轻量化设计。首先,利用Pro/E软件建立主轴箱初始结构的力学模型并基于ANSYS进行静、动态特性分析;在此基础上,利用变密度法对其进行了拓扑优化,优化目标是在保证主轴箱动、静态性能不降低的前提下,减轻主轴箱的质量;根据优化后的结果结合经验设计方法,对原结构进行了重构设计并进行有限元分析验证。结果表明:改进后的主轴箱结构,一阶固有频率提高了7.11%,质量减小了11.1%,实现了轻量化设计,动态性能也有一定的提高,从而为深孔机床其他关键零部件的结构优化提供了参考。
【作者单位】： 中北大学机械与动力工程学院;山西省深孔加工工程技术研究中心;
【关键词】： 深孔钻床 主轴箱 拓扑优化
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51175482) 国家国际科技合作专项项目(2013DFA70770) 山西省回国留学人员科研资助项目(2014050)
【分类号】：TG523
【正文快照】： 030051)0引言主轴箱作为深孔机床的关键件,其强度、刚度及其动态特性对机床的加工精度具有很大的影响,特别是在高速切削的场合,主轴箱的动态特性直接影响到机床的加工精度。目前,国内的很多机床的设计还停留在经验设计阶段,这一过程不仅大大延长了产品的设计周期,浪费了大量的

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本文编号：753648