数控机床进给系统轴承动态特性参数测试系统设计

发布时间：2017-06-25 05:05

  本文关键词：数控机床进给系统轴承动态特性参数测试系统设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：大量研究表明,各零部件的动态特性以及零部件之间的结合面特性决定着整机的动态性能,因此建立机床各零部件准确的等效动力学模型和测试方法,获取各零部件动态特性参数,对研究整机动态特性具有重要的作用,同时也是提高机床研发水平的关键技术之一。 本文首先介绍了轴承动态特性参数测试原理,建立了轴承等效力学模型。在轴承参数识别时,提出了轴承组件概念,并建立轴承组件等效力学模型。试验和仿真结果表明,采用轴承组件识别轴承参数是可行的,且具有较高的识别精度。 其次,基于轴承动态特性参数测试原理和参数识别模型基础之上,选择了峰值共振法测试方案,设计了试验装置,搭建了轴承动态特性参数测试系统,用于测试不同规格的轴承动态特性参数。运用ANSYS有限元分析软件对试验装置中的主要零部件进行了强度校核,并对试验装置进行了模态分析求解,获取了其结构参数,表明了试验装置满足轴承参数测试要求。 最后,为了验证轴承测试原理的正确性以及获取轴承基本数据用以支持通用试验装置的设计,制作了简易试验台,结合搭建的轴承动态特性参数测试系统,详细演示了轴承参数的识别过程,通过试验获取了两种轴承的参数,试验与仿真结果对比表明,测试结果较为理想。
【关键词】：轴承 轴承组件 动态参数识别 试验装置 测试系统设计
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH133.3;TG659
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-8
• 1 绪论8-17
• 1.1 课题来源背景8-9
• 1.2 论文研究目的与意义9
• 1.3 滚动轴承的基础理论研究现状9-11
• 1.3.1 赫兹弹性接触理论10
• 1.3.2 刚性套圈假设10
• 1.3.3 滚道控制理论10-11
• 1.3.4 静力学分析11
• 1.3.5 拟动力学法11
• 1.3.6 动力学法11
• 1.4 轴承刚度和阻尼特性研究现状11-13
• 1.4.1 轴承静态特性试验研究概况12
• 1.4.2 轴承动态特性试验研究概况12-13
• 1.5 轴承参数识别方法和试验装置研究现状13-15
• 1.6 论文结构和主要研究内容15-17
• 2 轴承动态特性参数测试原理与识别模型17-29
• 2.1 轴承动态特性参数测试原理17-20
• 2.1.1 单自由度系统的受迫振动力学模型17-18
• 2.1.2 单自由度传递函数和频响分析18-20
• 2.2 多自由度系统的单自由度识别法20-23
• 2.2.1 多自由度系统受迫振动微分方程20-21
• 2.2.2 小阻尼或比例阻尼的多自由度系统参数识别21-23
• 2.3 轴承动态特性参数识别模型23-27
• 2.3.1 轴承等效力学模型23
• 2.3.2 轴承组件等效力学模型23-27
• 2.4 模态测试系统构成27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 3 轴承动态特性参数测试通用试验装置的设计29-44
• 3.1 试验装置的设计要求29
• 3.2 试验装置总体结构设计29-37
• 3.2.1 基础部件设计31-32
• 3.2.2 轴承座结构32
• 3.2.3 加载机构32-35
• 3.2.4 轴系结构35-37
• 3.3 轴承组件模态仿真37-39
• 3.4 试验装置模态仿真39-43
• 3.4.1 材料属性设置39
• 3.4.2 结合面处理39-41
• 3.4.3 模态分析结果41-43
• 3.5 本章小结43-44
• 4 轴承动态特性参数测试仪器系统的配置44-52
• 4.1 测试系统仪器设备选择44-48
• 4.1.1 激振系统44-45
• 4.1.2 拾振系统45-47
• 4.1.3 信号处理和采集系统47-48
• 4.1.4 信号分析软件48
• 4.2 测试信号的选择48-49
• 4.3 测试系统的搭建49-51
• 4.4 本章小结51-52
• 5 模态试验步骤及测试系统的验证52-61
• 5.1 模态试验步骤52-57
• 5.1.1 模态作业的生成52-53
• 5.1.2 模态测量过程及参数设置53-55
• 5.1.3 振型判断及信号处理55-57
• 5.2 简易试验台搭建57-60
• 5.2.1 简易试验台制作57-58
• 5.2.2 试验系统及数据分析58-59
• 5.2.3 模态仿真与试验结果对比59-60
• 5.4 本章小结60-61
• 6 结论与展望61-63
• 6.1 结论61-62
• 6.2 展望62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-67
• 附录67

【参考文献】

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本文编号：480838