离心力驱动液压膨胀式高速刀柄的静动态性能分析

发布时间：2017-09-22 10:49

  本文关键词：离心力驱动液压膨胀式高速刀柄的静动态性能分析

  更多相关文章： 高速刀柄 工具系统 静动态性能 液固耦合 FEM

【摘要】：刀柄作为工具系统的核心,对保证刀具在机床中的准确定位、确保加工质量具有重要作用。伴随高速加工技术的快速发展,HSK高速刀柄得到了广泛应用。在更高转速下受离心力的影响,HSK刀柄与主轴锥孔出现膨胀间隙导致刀柄的定位夹紧失效,故限制了工具系统极限转速的进一步提高。针对此问题,设计了离心力驱动液压膨胀式高速刀柄,分析了其主要性能参数,为刀柄的实际应用提供依据。本文结合理论计算和数值分析对新型高速刀柄的静动态性能进行深入研究,研究内容具体如下:(1)通过数值分析得到新型工具系统接口上的接触压力随主轴转速提高的分布规律,确定了极限转速。建立了新型工具系统的刚度模型,通过理论计算得到了接口刚度和许用弯矩,并与数值分析结果相互验证。(2)针对新型高速刀柄潜在的不平衡情况,计算出了极限转速下的最大不平衡量,确定了动平衡精度等级。以不平衡量引起的惯性离心力为激励建立了刀柄的振动力学模型,通过求解系统的运动微分方程得到刀柄轴线的动挠度,分析了刀柄的振动规律并讨论了减振的措施。(3)研究了新型高速刀柄的液固(补偿系统液压油与刀柄体)耦合模态和谐响应,提取了刀柄前六阶模态和简谐载荷作用下活塞-弹簧及刀柄体的幅频响应曲线,并与无液压油作用刀柄和HSK-A63的模态和谐响应进行了对比,分析了液压油对新型高速刀柄动态性能的影响。
【关键词】：高速刀柄 工具系统 静动态性能 液固耦合 FEM
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG502.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 高速刀柄的应用背景10-14
• 1.1.1 国外研究现状11-13
• 1.1.2 国内研究现状13-14
• 1.2 课题来源及研究意义14-16
• 1.3 研究内容及方法16-18
• 第2章 离心力驱动液压膨胀式高速刀柄的静态性能分析18-38
• 2.1 工具系统接口接触状态的分析18-28
• 2.1.1 接口接触压力18-23
• 2.1.2 与HSK-A63接口接触压力的对比分析23-26
• 2.1.3 传递到接口端面上夹紧力的对比分析26-28
• 2.2 工具系统接口刚度的分析28-36
• 2.2.1 接口径向刚度的理论计算28-32
• 2.2.2 接口径向刚度的数值分析32-36
• 2.3 本章小结36-38
• 第3章 离心力驱动液压膨胀式高速刀柄的动平衡分析38-46
• 3.1 新型高速刀柄动平衡精度的确定38-41
• 3.1.1 动平衡精度的表示方法38-39
• 3.1.2 不平衡量的计算39-41
• 3.1.3 动平衡精度等级的确定41
• 3.2 刀柄不平衡量引起的振动及控制措施41-45
• 3.2.1 不平衡量引起的振动分析42-44
• 3.2.2 振动的控制措施44-45
• 3.3 本章小结45-46
• 第4章 离心力驱动液压膨胀式高速刀柄的动力学分析46-64
• 4.1 刀柄的模态分析46-54
• 4.1.1 新型高速刀柄的液固耦合模态47-52
• 4.1.2 对比HSK-A63的模态52-54
• 4.2 刀柄的谐响应分析54-59
• 4.2.1 新型高速刀柄的谐响应54-58
• 4.2.2 共振对动态补偿系统的影响58
• 4.2.3 对比HSK-A63的谐响应58-59
• 4.3 无液压油时刀柄的模态、谐响应59-62
• 4.4 本章小结62-64
• 结论64-66
• 参考文献66-69
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果69-70
• 致谢70

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 Ronald J.Schaefer;韩东选;;橡胶的动态性能(4)[J];橡胶参考资料;1995年10期

2 Ronald J.Schaefer;王贵一;;橡胶的动态性能(8)[J];橡胶参考资料;1996年08期

3 Ronald J.Schaefer;辜晓乐;;橡胶的动态性能(5)[J];橡胶参考资料;1995年11期

4 吴东锦,燕海亮,徐卫军,朱韶东;提高负重轮橡胶动态性能的研究[J];装甲兵工程学院学报;2003年02期

5 Philippe Magnien;陈子新;;测定橡胶动态性能的三种仪器的操作方法及性能[J];热带作物译丛;1984年03期

6 Ronad J.Schaefer;王韶晖;;橡胶的动态性能(七)[J];橡胶参考资料;1996年01期

7 Ronald J.Schaefer;伍兆敏;;橡胶的动态性能(1)[J];橡胶参考资料;1995年07期

8 朱琳;;具有良好耐热性、低温性能和动态性能的AEM[J];橡胶参考资料;2008年04期

9 姚翔;;老化过程中动态性能的稳定[J];橡胶参考资料;2003年02期

10 Ronald J.Schaefer;乔建新;;橡胶的动态性能(6)[J];橡胶参考资料;1995年12期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 曹华珍;陈旭;荆勇;余军;班连庚;;广东直流多落点的动态性能和交直流相互影响初步分析[A];广东省电机工程学会2003-2004年度优秀论文集[C];2005年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 杨帅;机械产品动态性能建模、分析、优化及工程应用研究[D];天津大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 兰博骁;高速数控车床动态性能监控系统的研究与设计[D];河北工业大学;2015年

2 任权国;离心力驱动液压膨胀式高速刀柄的静动态性能分析[D];燕山大学;2016年

3 杨兆欣;测试系统辨识方法及动态性能改进研究[D];中北大学;2009年

4 孙磊;曲轴内铣机床动态性能分析与研究[D];沈阳航空航天大学;2012年

，

本文编号：900403