基于虚拟材料的滚动直线导轨系统结合面建模与特性研究

发布时间：2017-10-27 09:07

  本文关键词：基于虚拟材料的滚动直线导轨系统结合面建模与特性研究

  更多相关文章： 分形 虚拟材料 滚动直线导轨副 结合面 动态特性

【摘要】：随着制造业的高速发展,数控机床不断革新,人们对其动态性能的要求日益提高。而机床整体的动态特性受结合部位的影响很大,由滚动直线导轨组成的滑台传动装置与机床结合面成了机床整机性能的关键因素,对结合部位进行研究与优化,对提高数控机床的整体水平具有重大意义。本文结合赫兹理论与分形理论,将虚拟材料模拟结合面的方法应用到滚动直线导轨副中,建立导轨副的虚拟材料模型,并给出计算导轨副结合面物理特性参数的方法,该模型综合考虑了结合面的宏观和微观结构形式,为结合面的动力学模型的建立提供了一种纯理论的方法。进一步地基于导轨副的虚拟材料模型,研究了导轨副结合面属性和外载荷对结合面的影响,利用Workbench对各种条件下的导轨副进行了动力学仿真,将得到的导轨副的固有振型和相应频率相互对比,研究这些因素对导轨副动态特性的影响,并进一步地设计了滚动直线导轨副综合试验装置。最后,对新型直线电机驱动的滚动直线导轨工作台系统进行了研究,基于虚拟材料建模方法建立了滑块与工作台结合面的接触模型,最终建立了直线电机驱动的直线导轨系统的动力学模型,并进一步对整体模型进行了模态分析,为复杂的机电耦合的直线电机进给系统动态特性研究打下了基础。
【关键词】：分形 虚拟材料 滚动直线导轨副 结合面 动态特性
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 课题来源8
• 1.2 选题背景及意义8-9
• 1.3 国内外研究概况9-13
• 1.4 论文的主要内容13-14
• 2 滚动直线导轨系统结合面接触模型14-27
• 2.1 虚拟材料建模方法14-15
• 2.2 改进接触面积分布函数15-20
• 2.3 单个微凸体的接触20-24
• 2.4 结合面物理特性参数识别24-26
• 2.5 本章小结26-27
• 3 滚动直线导轨副建模与动态特性分析27-36
• 3.1 滚动直线导轨副的结构27
• 3.2 滚动直线导轨结合面模型27-30
• 3.3 滚动直线导轨副模态仿真和试验研究30-35
• 3.4 本章小结35-36
• 4 滚动直线导轨动态特性的影响因素研究36-44
• 4.1 虚拟材料参数对导轨副动态特性的影响36-37
• 4.2 结合部属性对导轨副动态特性的影响37-40
• 4.3 实际工况对导轨副动态特性的影响40-42
• 4.4 本章小结42-44
• 5 直线电机驱动的直线导轨系统建模与研究44-51
• 5.1 直线电机驱动的直线导轨系统介绍44
• 5.2 直线导轨系统建模44-47
• 5.3 直线导轨系统模态分析47-49
• 5.4 本章小结49-51
• 6 总结与展望51-53
• 6.1 全文总结51-52
• 6.2 工作展望52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-58
• 附录 攻读硕士学位期间研究成果58

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本文编号：1102812