用迭代法分析计算机床静压轴承-主轴系统的静态性能

本文参照文献[1] 的基本路线思路,构造了静压轴承--主轴系统的迭代计算方法。并联系机床中非常普遍的弹性两支承外伸轴系,以一台 MB1520型高速外圆磨床为例,考虑到该主轴系统径向轴承及推力轴承综合作用,用迭代法分析计算了该主轴部件的静态性能,一般情况下只需迭代1～3次,就可获得满意的结果。该方法计算效率高,占用计算机内存小,能在袖珍计算机上运算,为普及对机床主轴系统的静、动态特性研究及优化设计,提供了行之有效的方法。     

用分布质量梁模型计算主轴部件的静动态特性

本文建立了主轴部件的分布质量模型,考虑了剪切变形和截面转动惯量的影响,,并编制了BASIC语言计算程序,该程序简短,占用的内存不多,可在微型台式计算机上进行主轴部件的计算.以MBS1332高速外圆磨床的主轴部件为例,用频率响应逐次计算法计算了它的共振频率、动柔度和静刚度,分析了各种因素对主轴部件静动态特性的影响。     

C6240F车床主轴部件动态特性计算分析

以Ｃ６２４０Ｆ车床为典型例子，根据传递矩阵法原理编制程序，计算其主轴部件的静、动态特性参数。根据计算结果分析其动态特性，捐出该部件的薄弱环节，并通过调整主轴部件的结构参数进行计算和综合分析，对主轴部件结构设计提出改进意见。     

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.     

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.     

屠宰自动切割装置设计

针对国内屠宰作业中存在的劳动强度大、工作效率低、作业环境差等问题,设计了一种屠宰自动切割装置;借助有限元分析方法,对该机构中三段锯部件主轴进行了详细的设计计算,通过对主轴的受力情况进行力学分析,建立了主轴的受力模型,进行了计算校核.在保证相关强度的前提下,最终确定主轴的最小直径为50 mm,允许的前端悬伸量为120 m...     

精密机床主轴多目标优化设计

建立较为接近主轴系统实际情况的力学模型，选择易于在微机上实现分析计算和优化的数学方法，建立多支承变截面机床主轴系统静特性参数分析与优化及计算机模拟的通用程序。     

气动微震造型机预震过程的数值模拟

本文所提出的程序是依据动态力学模型编制的。该模型综合考虑了气体的动态变 化、碰撞与振动系统的相互影响。可用程序算出过渡过程及稳定过程中的工作台运 动、震铁运动、气体压强以及撞击效率等数据，据此可以绘制示功图．计算结果与实 验符合得相当好。     

机床主轴-轴承系统热-力耦合模型及其动态性能研究

为了研究机床主轴系统在高速运转情况下的动态性能变化,建立了一种主轴-轴承系统的热-力耦合模型,该模型包括了主轴转子和轴承模型.采用有限元法得到主轴转子模型,该模型考虑了主轴的离心效应、陀螺力矩和轴承刚度软化效应.通过对Jones非线性轴承模型进行改进获得了轴承模型,它考虑了主轴与轴承的初始装配过盈量、离心力、温升等因素导致的轴承内圈径向变形及预紧力的变化.理论仿真结果表明:轴承内圈离心膨胀以及内外圈热膨胀会导致轴承刚度增大,而对于背靠背的轴承配置形式,热诱导预紧力会导致轴承刚度减小.此外,主轴离心效应比轴承的刚度软化对主轴-轴承系统动态特性的影响更明显.     

离散杆式战斗部对飞机的毁伤工程计算

离散杆式战斗部是一种特殊的预制破片战斗部,该文通过对典型空中目标的选取及易损性分析,建立离散杆式战斗部对目标的毁伤计算模型。该计算模型包括离散杆坐标系和离散杆杀伤元素场的建立、动态交汇分析计算、侵彻计算、部件毁伤概率和目标毁伤概率计算。在该计算模型的基础上,以某歼击机为例,编制计算程序进行分析计算,结果表明,离散杆式战斗部对目标有较好的毁伤能力。     

井眼轨迹控制工具主轴力学行为分析

采用梁单元模型对井眼轨迹控制工具主轴进行简化,基于动态有限元显示积分算法,分析了主轴转速、偏移量及钻压对主轴力学行为的影响。结果表明:主轴转速及钻压对主轴力学行为影响较小;随着偏移量的增加,偏心环作用力、下支撑轴承作用力、钻头侧向力逐渐增加。并通过室内试验,验证了主轴力学行为仿真分析的正确性。     

气动微震造型机震击过程的数值模拟

本文所提出的程序是依据动态力学模型编制的。该模型综合考虑了气体的动态 变化、碰撞与振动系统的互相影响．可用程序算出过渡过程及稳定过程中的震铁运 动、气体压强以及撞击效率等数据，据此可以绘制示功图。计算结果与实验符合得 相当好。本程序不仅能模拟正常震击过程，还可以模拟非正常震击过程。     

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。     

多自由度线性阻尼系统与机床主轴部件动态性能的状态空间分析

本文首先应用现代控制理论的状态空间分析法求出了多自由度线性阻尼系统的无阻尼固有频率ω_n、有阻尼固有频率ω_d、衰减因子σ以及在不同的激励下系统的响应.然后,将此法用于研究机床主轴部件.计算表明,应用状态空间分析法求解系统的有阻尼固有频率ω_d是较迅速的.本文还指出,如将状态空间分析法与频率特性分析法相结合,对研究此类系统的动态性能是较为方便的.最后,讨论了有关的结构与参数对主轴部件动态性能的影响.     

逆变器供电感应电动机动态性能及低频振荡

感应电动机变频调速系统已获得广泛应用。为了改善系统运行质量，深入研究动态性能，采用状态变量法，建立了逆变器－感应电动机系统考虑主磁路饱和的数学模型，编制了计算机仿真程序，对系统的动态性能及低频振荡现象进行模拟，模拟结果和实验结果比较一致。模拟及实验结果证明了系统在低频某个频段存在振荡现象。     

离心力影响下的高速主轴-拉杆系统动态特性

为进一步明确离心力对主轴系统动态特性的影响,以高速主轴-拉杆系统为对象,建立了刀柄的接触力学模型,考虑了碟簧在离心力作用下产生的径向伸展,并计算了该变形导致的拉力随主轴转速的变化关系。在此基础上,讨论了刀柄接触应力随初始拉力、动态夹紧力的变化规律,揭示了上述变化对主轴系统自然频率的影响。结果表明:碟簧的径向伸展会造成刀杆拉力的减小,但减小的程度受碟簧规格和初始拉力的影响,对于拉紧力较小的超高速主轴,该影响较为显著,而对于拉紧力较大的普通主轴,该影响可以忽略;静、动态夹紧力的夹紧效率随摩擦因数的增大而降低;动态夹紧力可显著提升接触应力,但过高的夹紧力反而会加大接触间隙,降低结合部阻尼,导致主轴系统自然频率的减小。     

基于S试件的加工中心电主轴载荷谱编制

开展以载荷谱为指导的电主轴模拟加载试验是检验主轴可靠性的一种重要途径。该文提出一种基于切削力系数辨识及切削仿真的加工中心电主轴载荷谱编制的方法。基于切削力模型,开展切削力系数辨识实验,然后将辨识得到的切削力系数代入到切削力模型用于切削力计算,并通过对比实验检验切削模型的准确性;在AdvantEdge FEM软件的PM 3D(production module 3D)模块中开展基于S试件的切削仿真,获取切削参数的时间历程;结合切削力模型与切削S试件的切削参数,仿真获取较准确的动态切削力,并用雨流计数法进行循环计数;根据计数结果对备选概率分布模型进行参数拟合,通过拟合图形与KS(Kolmogorov-Smirnov)检验值的分析比较,筛选出的最优模型即为基于概率分布模型的载荷谱。基于该载荷谱,在一台电主轴可靠性试验台上进行了加载试验来验证载荷谱对加载试验的指导作用。结果表明:基于仿真的动态切削力与实验值基本一致,可用于载荷谱编制;该载荷谱可以指导加载试验。该方法为主轴可靠性试验奠定了坚实基础。     

煤矿铁路最优空车分配方案的数学模型及算法

运用计算机编制矿区的最优空车分配方案 ,使全矿的总落地煤最少 .建立了数学定义和数学模型 ,给出空车分配问题的一系列最优性准则及化简方法 ,有效地降低了求解该问题的规模 .应用动态规划方法编制了求解该问题最优解的计算机算法 ,分析了该算法的复杂性和有效性 .通过对一个实例的计算和结果的分析 ,说明该算法在实际应用中是可行的 .     

基于主轴系统动态行为的高速铣削工艺参数优化

提出了一种基于主轴系统动态行为的高速铣削工艺参数优化方法.基于主轴系统动态行为,以无颤振状态下随转速变化的极限切削深度最大及生产率最大为综合优化目标函数,构建集成主轴系统动态行为与工艺参数交互影响特性的优化模型,运用人工蜂群算法对铣削工艺参数进行优化计算,得到无颤振状态下生产率最大的最优铣削工艺参数组合方案.实例及试验结果表明,采用基于主轴系统动态行为的高速铣削工艺参数优化方法可以获得最优铣削工艺参数,该参数在实际切削时不会发生颤振.     

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.