滚动功能部件试验台动力学仿真及试验方案研究

发布时间：2017-09-20 14:24

  本文关键词：滚动功能部件试验台动力学仿真及试验方案研究

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【摘要】：滚动功能部件是以滚动摩擦代替滑动摩擦为特征的零部件组成,它包括滚珠丝杠副、滚动直线导轨副等几大类,具备高效省能、精密定位、精密导向等优势使其广泛应用于机床、医疗、航天、汽车等领域。但在使用过程中,因为振动冲击及磨损等因素产生的精度衰退现象已严重影响其使用寿命。因此从精度衰退规律入手,分析影响滚动功能部件精度衰退的原因,研究精度保持方法,提高滚动功能部件的性能和质量已成为我国滚动功能部件生产企业的当务之急。本文是针对机床上使用的滚珠直线导轨副工作时受铣削力作用产生的精度衰退现象,以滚珠直线导轨副滑块质心运动规律、受力规律为研究重点,通过Solid Works建立三维简化模型,应用Recur Dyn软件分别添加以静态铣削力模型和动态铣削力模型进行多体动力学仿真,输出滑块质心位移及负载随时间变化的规律。将滚珠直线导轨副滑块负载理论计算绘制的曲线与仿真所得曲线进行对比分析,验证了模型建立的方法及多体动力学仿真方法的合理性与可行性。通过分析滑块质心运动规律、加速度变化规律、负载变化规律,得出进行滚珠直线导轨副在工作时可能导致精度衰退的两个特殊阶段,即往复加载跑合试验的进给启停变向阶段和切削力作用点途经四滑块质心组成四边形的四条边上方阶段。为步进加载连续跑合加速试验方案的设计优化、检测装置及仪器的设计优化提供参考依据,避免因仪器选择不当造成不必要的损失,同时仿真所得的曲线也可留作后期试验数据的对比分析的参考,提高试验及结果分析的效率及精度。
【关键词】：滚珠直线导轨副 铣削力模型 多体动力学仿真 精度衰退规律试验
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG502.3
【目录】：

• 摘要6-7
• abstract7-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 课题的来源11
• 1.2 课题研究的目的和意义11-12
• 1.3 滚动功能部件精度衰退规律研究现状12-15
• 1.3.1 国内研究现状12-14
• 1.3.2 国外研究现状14-15
• 1.4 论文研究的内容15-16
• 第2章 试验平台仿真模型建立及静态载荷的研究16-24
• 2.1 试验平台简介16-17
• 2.1.1 试验平台性能概述16
• 2.1.2 试验平台总体结构16-17
• 2.2 直线导轨副与工作平台三维简化模型的建立17-19
• 2.3 静态铣削分力的研究19-23
• 2.3.1 铣削功率的计算19-20
• 2.3.2 圆周铣削力的计算20-21
• 2.3.3 铣削各分力的计算21-22
• 2.3.4 仿真刀具中心移动轨迹的设计22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 添加静态铣削力的导轨副动力学仿真研究24-43
• 3.1 模型导入至RecurDyn中添加载荷仿真24-28
• 3.1.1 模型导入RecurDyn方法24-25
• 3.1.2 各部件之间的约束建模25-26
• 3.1.3 各部件之间的接触建模26-27
• 3.1.4 外力载荷建模27-28
• 3.2 仿真结果的输出与分析28-35
• 3.2.1 滑块质心振动位移与加速度规律性分析28-33
• 3.2.2 滑块负载曲线规律性分析33-35
• 3.3 滑块受力的理论计算及与仿真结果对比分析35-41
• 3.3.1 滑块受力的理论公式计算方法研究35-37
• 3.3.2 理论曲线与仿真曲线的对比分析37-41
• 3.4 本章小结41-43
• 第4章 添加动态铣削力的导轨副动力学仿真研究43-59
• 4.1 端面铣削力动态模型的建立43-49
• 4.1.1 单齿端面铣刀铣削分力波动曲线的建立43-46
• 4.1.2 多齿端面铣刀铣削分力波动曲线的建立46-49
• 4.2 添加动态铣削力的模型动力学仿真49-51
• 4.3 仿真结果的输出与分析51-57
• 4.4 本章小结57-59
• 第5章 滚珠直线导轨副跑合磨损试验方案研究59-67
• 5.1 试验总体技术路线的设计59-60
• 5.2 滚珠直线导轨副跑合试验方案设计60-64
• 5.2.1 动态等效载荷及平均载荷的计算方法60-62
• 5.2.2 试验方案的设计62-64
• 5.3 滚珠直线导轨副跑合试验数据检测方法研究64-66
• 5.4 本章小结66-67
• 结论67-69
• 参考文献69-73
• 攻读研究生学位期间发表的论文和获得的科研成果73-74
• 致谢74-75

【引证文献】

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 赵仲琪;;浅谈我国滚动功能部件的现状及发展对策[A];陕西装备制造业发展论坛论文汇编[C];2006年

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本文编号：888601