液压锁紧轴套的抱紧扭矩分析及实验平台研制

发布时间：2017-09-16 21:49

  本文关键词：液压锁紧轴套的抱紧扭矩分析及实验平台研制

  更多相关文章： 液压锁紧轴套 加工工艺 有限元计算 锁紧扭矩 弹性变形

【摘要】：如今,国内制造业的飞速发展,中国逐步走进了生产制造业的领先水平,成为了世界“生产基地”,但是国内制造业的生产效率低下,渐渐的成为我国制造业发展的障碍。伴随着机械制造装备业的蓬勃发展,加工机床已然成为了制造业的主题。五轴联动机床是一种技术含量高、精密度高、专门用于加工复杂曲面的机床,被认为是制造行业加工关键部件的重要工具。五轴联动机床通常有三个直线进给轴以及两个旋转(或摆动)进给轴的组成。五轴联动机床在加工复杂曲面时,不仅需要旋转(或摆动)进给轴能够连续进给实现多角度加工,还需要能够完成特定方向和角度的加工,这就需要旋转(或摆动)具有角度分度和锁紧功能。为此提出的液压锁紧轴套能够解决以往锁紧机构的装卸困难、锁紧速度慢、锁紧定位不准确、对操作员人要求较高等缺点。在压力载荷的作用下液压锁紧轴套产生较大的弹性变形,轴套与转轴接触面间产生较大的摩擦扭矩,进而准确、快速的锁紧转轴。锁紧扭矩是液压锁紧轴套研究的重要参数,轴套的有效长度、直径、壁厚、轴套与转轴间微小的间隙直接影响锁紧扭矩的大小。本文在查看相关资料的基础上,首先利用有限元方法对轴套进行仿真分析,得到不同参数下的仿真数据;其次根据柱壳的无矩理论推导出锁紧扭矩的理论计算公式,得到锁紧扭矩的理论值;最后用进口锡青铜加工出不同参数的液压锁紧轴套试样在自主设计的实验平台上对其进行试验分析,得到一系列的试验数据。通过试验验证得出三者的数据表现出一致性,数据偏差小于5%,说明了本文设计的液压锁紧轴套具有可靠性,对五轴联动机床上液压锁紧轴套的使用具有参考意义。
【关键词】：液压锁紧轴套 加工工艺 有限元计算 锁紧扭矩 弹性变形
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG659
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-22
• 1.1 选题背景及意义9-16
• 1.1.1 五轴联动机床的国内外研究现状9-10
• 1.1.2 五轴联动机床的发展趋势10-11
• 1.1.3 机床进给轴的常见锁紧方式11-16
• 1.2 液压锁紧轴套的研究背景及发展趋势16-19
• 1.2.1 液压锁紧轴套的研究背景16-17
• 1.2.2 液压锁紧轴套的应用17-19
• 1.3 液压锁紧轴套的研制难点19-21
• 1.3.1 国内外液压锁紧轴套的生产制造现状19
• 1.3.2 液压锁紧轴套的制造难点19-21
• 1.4 液压锁紧轴套研究内容及方法21
• 1.5 本章小结21-22
• 第2章 液压锁紧轴套的设计22-32
• 2.1 液压锁紧轴套的工作原理22
• 2.2 液压油的选用22-23
• 2.3 弹性变形理论23-24
• 2.4 液压锁紧轴套结构的设计24-26
• 2.4.1 液压锁紧轴套主体的设计24
• 2.4.2 液压锁紧轴套外形尺寸的设计24-26
• 2.4.3 液压锁紧轴套配合的选择26
• 2.5 液压锁紧轴套的理论设计26-31
• 2.5.1 无矩理论27-29
• 2.5.2 有矩理论修正29-31
• 2.5.3 消除轴套与转轴间隙所需压力的计算31
• 2.6 本章小结31-32
• 第3章 液压锁紧轴套有限元分析32-44
• 3.1 液压锁紧轴套二维有限元模型设计32-41
• 3.1.1 压强不同的情况33-35
• 3.1.2 有效长度不同的情况35-36
• 3.1.3 间隙不同的情况36-38
• 3.1.4 内径不同的情况38-39
• 3.1.5 壁厚不同的情况39-41
• 3.2 液压锁紧轴套三维有限元模型设计41-42
• 3.3 液压锁紧轴套的强度计算42-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第4章 液压锁紧轴套的加工与制造44-47
• 4.1 轴套材料的选用44
• 4.2 轴套加工工艺44-46
• 4.3 本章小结46-47
• 第5章 液压锁紧轴套的实验以及对比分析47-57
• 5.1 液压锁紧轴套锁紧扭矩测试试验47-52
• 5.1.1 实验目的47
• 5.1.2 实验器材47-48
• 5.1.3 试验内容48
• 5.1.4 试验结果48-49
• 5.1.5 试验结果与仿真数据的对比分析49-52
• 5.2 液压锁紧轴套精度测试52-53
• 5.3 液压锁紧轴套创新结构设计53-55
• 5.4 本章小结55-57
• 第6章 结论57-59
• 6.1 结论57
• 6.2 展望57-59
• 参考文献59-61
• 在学研究成果61-62
• 致谢62

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