YK7380高精度成型磨齿机动力学分析及优化

发布时间：2017-11-05 00:01

  本文关键词：YK7380高精度成型磨齿机动力学分析及优化

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【摘要】：齿轮作为一种重要的传动件在整个社会的发展过程中起到了极为重要的作用,因此提高齿轮加工设备的加工精度需求迫在眉睫。影响成型磨齿机最终加工精度的主要因素是磨削振动,因此如何减小磨齿机磨削振动的影响应该受到足够的重视。本文以YK7380高精度成型磨齿机为研究对象,对磨齿机整机进行了模态分析,找出立柱-刀架系统是整机中变形趋势最大的部分。同时由于立柱与刀架直接相连,所以由砂轮磨削引起的磨削振动会使立柱稳定性下降,导致磨削精度的降低。因此本文从提高立柱安装定位精度、增大立柱-刀架结构的阻尼、减小立柱-刀架结构振幅方面进行研究,以提高磨齿机的加工精度。对整体式立柱与分离式立柱结构分别进行了模态分析和谐响应分析,从各阶固有频率与结构谐响应两方面进行比较,分离式立柱在X方向的振动幅度比整体立柱降低15.8%,Z方向降低11.5%,分离式结构优于整体结构,且分离式结构在安装定位上具有一定的灵活性。对两种立柱材料即铸铁、人造花岗岩材料进行对比,分析了两者的固有频率与振动响应,在固有频率方面基本相当,但在振动响应方面人造花岗岩材料衰减速度是铸铁材料的五倍左右。因此相比于铸铁,采用人造花岗岩材料,阻尼大、振动衰减快。设计了一种动力吸振装置,有效地减小了立柱-刀架结构的振幅。该装置采用可调单摆式结构,通过建立减振系统的动力学模型与计算,得到不同振源下(砂轮、进给丝杠等)结构的振动情况,经ANSYS谐响应分析验证,结果表明安装有动力吸振器的整机振幅减小3倍以上。通过对成型磨齿机整机就模态分析以及主要结构立柱-刀架系统安装定位精度、结构阻尼、振动响应振幅的优化,有效减小成型磨齿机的模型振动,从而极大的提高加工精度,并为成型磨齿机的后续研究提供了理论基础。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG616

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