LP3混合式电主轴设计与研究

发布时间：2017-10-10 00:24

  本文关键词：LP3混合式电主轴设计与研究

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【摘要】：在现代机械加工中,加工中心以其高精、高速、高效等优势得到了广泛的应用,逐渐成为机械加工的主力设备,而高速加工中心除具有以上优势外,还具有高速切削的优势,广泛适用于“3C”产品的高速加工,而作为高速加工中心的核心部件-混合式电主轴,其性能优劣直接影响加工中心的性能。本设计以高速加工中心用混合式电主轴为研究对象,进行了结构设计,给出了典型的机械结构,完成了相应的设计计算,并对结构的静、动态特性进行了分析,主要包括以下主要内容:1.介绍了混合式电主轴的国内外研究现状发展趋势及关键技术。2.对混合式电主轴结构进行设计,包括主轴外圆平均直径、内孔直径、前端悬伸量、支承跨距的确定,电机选择,轴承选择,并对润滑和冷却,动平衡等技术中进行了可靠的研究。在轴承的配置和预紧上进行非传统形式的设计,并对拉松刀机构进行设计计算,得到了更为合理的混合式电主轴结构。3.建立混合式电主轴有限元模型,利用ANSYS-Workbench软件进行静动态特性分析。通过静动态特性分析得到其静刚度。动态特性分析中模态分析部分得到其前六阶固有频率和振型,通过计算分析比较不会发生共振。谐响应分析部分得到最大响应位移,符合回转精度要求。综合验证,混合式电主轴具有优良的静动态特性,该设计符合要求。
【关键词】：混合式电主轴 静动态特性 ANSYS-Workbench
【学位授予单位】：武汉轻工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-17
• 1.1 混合式电主轴概述8-11
• 1.1.1 加工中心概念8-9
• 1.1.2 混合式电主轴概念9-10
• 1.1.3 混合式电主轴组成部分10-11
• 1.2 混合式电主轴的应用与发展11-13
• 1.2.1 混合式电主轴的应用11-12
• 1.2.2 混合式电主轴的发展趋势12-13
• 1.3 混合式电主轴的研究现状13-14
• 1.4 混合式电主轴的高速切削技术14-15
• 1.5 混合式电主轴研究意义15-16
• 1.6 课题研究内容16-17
• 第2章 LP3混合式电主轴结构设计17-31
• 2.1 主要技术指标17
• 2.2 混合式电主轴结构设计17-26
• 2.2.1 主轴结构参数确定18
• 2.2.2 主轴电机18-22
• 2.2.3 轴承研究22-26
• 2.2.4 主轴动平衡26
• 2.3 拉松刀机构设计26-30
• 2.3.1 刀柄的型号26-27
• 2.3.2 拉杆的确定27-28
• 2.3.3 碟形弹簧的确定28-29
• 2.3.4 油缸的选择29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第3章 LP3混合式电主轴分析方法研究与静态特性分析31-35
• 3.1 混合式电主轴分析方法研究31-32
• 3.1.1 混合式电主轴分析方法概述31
• 3.1.2 混合式电主轴有限元分析现状31-32
• 3.2 混合式电主轴的静态特性有限元分析32-34
• 3.2.1 静态特性有限元分析基础32
• 3.2.2 混合式电主轴有限元分析模型建立32-33
• 3.2.3 单元类型选择与网格划分33-34
• 3.2.4 模型加载、约束、求解34
• 3.3 本章小结34-35
• 第4章 LP3混合式电主轴动态特性分析35-43
• 4.1 模态分析35-39
• 4.1.1 模态分析基础35
• 4.1.2 建模、约束、求解35-39
• 4.1.3 结果分析39
• 4.2 谐响应分析39-42
• 4.2.1 谐响应分析基础39-40
• 4.2.2 谐响应分析求解40-42
• 4.2.3 结果分析42
• 4.3 本章小结42-43
• 第5章 总结与展望43-45
• 5.1 总结43
• 5.2 展望43-45
• 参考文献45-48
• 致谢48

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本文编号：1003296