CQ9107多用车床主轴有限元分析及优化改进

为提高CQ9107多用车床的工作性能,通过有限元软件ANSYS对主轴进行轴进行三维建模和静动态分析,证明了主轴部件结构设计的合理性,找出了机床主轴的薄弱环节,研究了主轴轴承跨距对主轴的影响,分析结果表明,频率随跨距的增加而提高;主轴系统的最大变形量随跨距的增加而减小,最佳支承间距为95mm,为日后同类主轴部件的设计制造工艺改进提供了理论基础。     

机床主轴部件支承刚度的确定

本文分析了二支承主轴支承刚度对主轴部件刚度的影响。在此基础上,用非线性回归分析法,导出了前支承刚度的计算公式,以及二支承主轴部件最住悬伸比λ_0的计算公式,用以确定后支承刚度。最后对三支承主轴部件的第三支承刚度以及跨距进行了讨论。     

机床主轴系统设计参数确定方法的探讨兼探“最佳跨距”的应用范围

本文分析了机床主轴系统的设计参数的影响因素并提供选择方法,同时指出“最佳跨距”的应用范围有限。作者建议设计者可根据主轴端工作点允许挠度来确定支承跨距和相对应的轴承刚度值范围。为了简化计算,文中给出了δ_Σ—1关系曲线供设计者查用,并证明适当减小后轴承的刚度值不会带来较大的误差。     

机床主轴部件静刚度的分析与计算

本文讨论了如何全面地评定主轴部件的径向静刚度,采用了力学中的“影响系数”法来研究主轴部件的径向静刚度.文中还求出了在不同载荷下两支承与三支承主轴部件轴端的影响系数的表达式,分析了为获得最小影响系数的有关参数,提出了一种求两支承主轴部件最佳参数(最佳支承距、传动元件与前支承距离的最佳值)的线图法.此线图法也可用于定性地确定三支承主轴部件的上述最佳参数.     

机床主轴支承对主轴系统静、动态特性的影响

本文研究了机床主轴滚动支承的某些重要因素,如前轴承类型、轴承预加负荷、支承数目、主轴二支承结构的支承跨距、主轴三支承结构的紧支承位置及支承跨距等对主轴系统静态和动态特性的影响。     

支承反力矩对机床主轴部件静刚度的影响

直接影响系数和间接影响系数的计算方法都可用于计算弹性多支承梁任意处的位移与任意支承的反作用.本文推导了这两种方法,并用此来研究两支承主轴部件具有支承反力矩时对其径向静刚度的影响.文中着重论述了推力支承位置、最佳支承距、传动元件位置的选择,并将研究结果推广到三支承主轴部件.     

机床主轴最佳跨距的优化设计

本文针对机床主轴跨距传统计算方法存在的缺陷进行了分析,提出了用微机进行主轴最佳跨距优化设计的方案,建立了用微机求解最佳跨距的计算框图,并对计算结果进行了讨论和分析。对计算机辅助机床设计工作有一定的实际意义和参考价值。     

曲轴磨床砂轮主轴部件的静、动态性能分析

本文用传递矩阵法及有限元法,并借助电子计算机对MBK8240曲轴磨床砂轮主轴部件的静、动态性能进行了计算;采用数学规划方法对主轴的支承距进行了优化计算,而且作了相应的试验分析.本文的结论对一般外圆磨床砂轮主轴部件的设计也是适用的.     

机床主轴部件静刚度计算的无量纲分析方法

本文用无量纲形式表达机床二支承和三支承主轴部件静刚度的计算公式。在此基础上,导出了二支承主轴的最佳支承距离ιo解的精确表达式,以及计及前支承角刚度条件下的主轴挠度和前支承转角的计算关系。研究了三支承主轴当支承距离改变时,获得主轴最大静刚度的条件以及主轴节点位置对刚度的影响。最后对主轴静刚度优化设计准则和方法进行了讨论。文中得出一套实用的计算图表可供设计者选用。     

关于机床多支承主轴部件的支承孔不同轴时一些问题的讨论

本文采用影响系数法讨论了机床多支承主轴部件支承孔不同轴时的一些影响,推导出由于支承孔不同轴时所引起的支承反作用的一般计算公式.文中着重分析了对三支承主轴部件为消除其支承反作用的不良影响应采取的措施;并将有关结论推广到多支承主轴部件.     

高速机床主轴部件有限元分析

在对主轴部件分析模型进行研究的基础上,采用弹簧阻尼单元模拟轴承支承的方法,建立了主轴部件动力学分析有限元模型.分别建立了采用两组和三组弹簧阻尼单元,且弹簧阻尼单元沿圆周方向以不同角度布置的机床主轴有限元模型,分析了不同支承情况及弹簧阻尼不同布置角度对主轴模态分析的影响.在对比分析的基础上,确定了合理的分析模型.以沈阳第一机床厂研制和开发的CHH6125高速数控机床主轴为对象,对主轴部件进行有限元模态分析和谐响应分析,并将其和机床试验的结果进行对比,验证了有限元分析模型的正确性.     

机床主轴跨距变化对其静、动态刚度的影响

为了合理设计机床主轴的结构,分析研究机床主轴的结构参数对其动态持性的影响,是非常重要的问题。其中机床主轴跨距变化,对其静态刚度的影响,早在五十年代中,西德机床设计工作者R.Piekenbrink利用材料力学理论,进行了分析计算。随着机床动态特性的研究和有限元、电子计算机的应用,大型结构的动态分析程序,已经应用到实际问题中。     

机床主轴的油膜减振支承对机床表面加工粗糙度的影响

机床加工粗糙度是衡量机床加工精度的一个重要指标。本文通过粗糙度切削试验,分析讨论了车床主轴油膜减振支承对其加工粗糙度的影响。在不同的切削参数下,油膜减振支承对表面切削粗糙度有不同的影响。本文还叙述了主轴性能的评价问题。     

机床主轴部件的有限元模型

本文应用有限元法建立了一个机床主轴部件的数学模型,用以计算主轴部件及各种轴类部件的动静态特性,自动显示静挠度及各阶振型。最后,以CW6163-AL型普通车床的主轴部件为例,对模型进行拟合验证,讨论了该部件的最佳参数并得到了几点有实际意义的结论。     

选择车床主轴部件结构参数的综合线图法

本文作者依据广泛使用的中小型车床主轴部件进行大量的统计分析与计算,从中找出结构参数之间的内在联系(结构参数选择的范围和参考值),制作出主轴部件结构参数选择的综合计算线图。利用计算线图所选择的主轴部件结构参数(实际上是一个范围),经过大量的计算与验证表明满足实际设计对主轴部件的要求。因此,可使主轴部件的设计与计算工作简便化、线图化、省时间,又有一定的灵活性。所以,综合计算线图可供实际设计与计算主轴部件结构参数时使用。     

数控车床主轴部件有限元分析及其验证

研究了主轴部件有限元动力学分析模型的建立方法,分析得到弹簧阻尼单元沿圆周方向布置角度的变化,对有限元分析结果影响很小,因此采用沿圆周方向均匀布置的弹簧阻尼单元模拟建立主轴支承模型的方法,确定了建立较为合理的分析模型.以沈阳第一机床厂生产的CKS6125数控车床为研究对象,对主轴部件进行动力学仿真分析.通过机床主轴部件动态性能试验,验证了有限元分析模型可行性和分析结果可信性.     

用振型拟合原理识别机床主轴的支承参数

机床主轴系统支承参数的识别是机床动态优化设计中的一个首先必须解决的问题。本文根据机械振动分析理论,提出了一种用振型拟合原理识别机床主轴支承参数的新方法,并编制了相应的计算机识别程序。本识别方法不仅对滚动轴承适用,对滑动轴承也同样是适用的。     

机床主轴部件动、静特性有限元分析

主轴部件是机床的关键部件,它的动、静特性对这台机床的生产率和加工精度都有重要的影响. 对一个典型的三支承主轴部件,其传统的简化计算方法是把主轴简化为等截面的梁来计算.如图1所示:P及P_g分别为切削力及齿轮传动力;M_1、M_2、M_3为附加集中质量.按图1简化的主轴,对其进行静刚性计算,显然是静不定问题,这可以用卡氏定理或三弯矩定理     

新型高速磨床主轴用磁悬浮轴承的设计

机床中的支承系统是限制主轴转速的首要因素,磁悬浮电磁轴承是实现高速主轴系统的主要支承之一,电磁轴承结构的设计非常复杂,且目前尚没有统一的设计方法。文章在结合电磁铁,电机定、转子的设计方法,并考虑电磁轴承的一些特殊要求的前提下,提出了一种磁悬浮电磁轴承的设计方法与步骤,并进行了样机设计。     

关于汉字部件类排序的意义和方法

设计汉字形码方案需要把汉字拆分为部件。全国几百个形码方案，除陈爱文先生的表形码外，没有一个编码方案能够拿出一张部件清单。其原因在于部件没有定义。钱伟长先生在设计宏观码时，说：“作为方块汉字的单元是由若干彼此分隔的块拼合而成的，这些相对独立的笔画结构块称为部件。”后来陈爱文为了设计表形码，对钱先生给出的部件定义作了解释，他说：“部件是一个‘笔画结构块’，那么它应该有两个以上笔画，而且应该形成‘块状’。”“一、相交叉的笔画是一个结构决。二、相粘连的笔画，一般属于一个结构块。三、布局匀称的相分离的笔画…