齿轮箱螺栓结合面的有限元建模研究

在实际工程应用中,针对如何有效地利用ANSYS软件对齿轮箱螺栓结合面进行有限元建模分析的问题,通过对螺栓结合面建模的难点和关键点—螺栓预紧力的模拟、螺栓接触面的模拟以及螺栓实体有限元模拟的建模方法的研究,系统地阐述了基于ANSYS的7种类型的齿轮箱结合面螺栓有限元建模方法,利用ANSYS软件对其中4种典型的螺栓有限元建模方式进行了静力分析和模态分析,分析比较了不同建模方法在静力学和动力学方面的结果差异。研究结果表明,在仿真效率和仿真精度方面,耦合螺栓模型是一种更为合适的建模方法,但在实际应用中采用实体螺栓有限元模型模拟实际结构中的螺栓时,能够更好的反应实际工作中螺栓连接结构的应力变化,是各种建模方法中的优选方案。     

复杂机械结构结合面动力学建模及其参数识别方法的研究

提出复杂机械结构结合面动力学建模和参数识别的方法。首先，在提出理想结合面和结合面元概念的基础上，阐述了新的建立结合面动力学模型的方法，减少了复杂形状结合面动态参数的数目；其次，通过对有限元模型的降阶修改，建立复杂结构低阶动力学模型，避免了在参数识别过程中反复进行有限元计算。以上方法在ＪＣＳ－０１８加工中心立柱模型的结合面参数识别中得到了应用。     

数控机床结合面参数实验识别及主结构动态优化

数控机床的复杂度较高,其中含有多个结合面,结合面可以分为固定结合面和动态结合面两种,为了能够让结合面的性能参数提高,要分析结合面性能之后对主结构优化。基于对数控机床结合面参数实验识别技术的分析,本文研究了当前数控机床中各类结合面的有限元模型,之后通过对薄弱点位置的确定,分析了主结构的动态优化方法。     

数控机床滚动导轨结合面参数的特性分析

机床导轨结合面是影响机床特性的关键因素,在机床整机的建模分析中是必须要考虑的部分。根据滚动导轨结合面的模态试验结果和有限元分析结果,对导轨结合面的参数进行优化识别,得到导轨结合面的动刚度和阻尼,为机床整机建模分析提供了重要的依据。     

变速器结合面的密封性有限元仿真与试验验证

针对某款纵置变速器在市场上反馈结合面有渗油,首先,用有限元方法分析壳体结合面的静态间隙,再考虑变速箱的一挡和倒挡工况,分析壳体结合面的动态间隙;然后,针对该壳体做了面压试验,验证了理论分析的正确性,同时找到漏油是由于壳体结合面质量造成;最后,模拟变速器的实际装箱条件,涂上密封胶后再做面压试验,结果显示结合面的压力均匀,结合面密封可靠,证明理论设计无问题,为变速器壳体结合面密封性研究提供参考。     

机床固定结合面的一种建模方法

根据固定结合面的特点 ,提出了结合面的一种建模方法 ,应用等参单元的概念 ,导出了任意四边形结合面单元下的单元刚度矩阵和阻尼矩阵 ,该建模方法可应用于根据实验数据识别结合面的未知参数 ,及从宏观的角度研究结合面的特性。     

螺栓结合面的建模方法及模态分析

根据对结合面的处理方法的不同,采用了有限元分析软件ANSYS建立了不同的螺栓结合面的有限元模型。在不同的螺栓预紧力情况下,对各个模型的进行了模态分析,得到了固有频率。通过分析数据结果,总结了不同的结合面建模方式对系统的模态分析的影响。     

基于改进自适应遗传算法的固定结合面动态特性参数优化识别

针对固定结合面传统建模方法精度较低和结合面的动态特性参数难以确定的问题,改进了基于弹簧阻尼单元的建模方法,提出了基于实验模态分析和改进自适应遗传算法的固定结合面动态特性参数的优化识别方法。该方法以有限元计算的理论固有频率和阻尼比与其对应实验模态分析结果的相对误差最小为目标函数,使用改进的自适应遗传算法优化识别固定结合面的刚度和阻尼参数。以自行设计制作的固定结合面模型为研究对象进行了建模、实验、参数识别等分析,分析结果表明：所提出的方法是正确的、有效的,参数识别误差在5%以内,达到了较高的识别精度。     

机械结构结合面物理参数的一种识别方法

提出一种将实验模态分析和有限元分析相结合的结合面动力学参数识别的方法,该方法将实验模态分析和有限元有机地结合起来,解决了大型复杂机械拆装不便,使部件结合面参数难以识别的问题。     

TJK6916机床结合面参数优化识别

受企业委托开发的TJK6916落地式数控镗铣床,主要由床身、滑座、立柱和主轴箱等部件组成,大量研究表明各结合面的刚度和阻尼占机床的总刚度和总阻尼的比例很高。文中,首先通过对TJK6916数控落地镗铣床样机进行模态试验,获得机床各主要结合部的模态参数;再利用有限元参数优化识别方法识别出各结合部的刚度和阻尼参数,并利用COMBIN14单元模拟已识别出的结合部刚度和阻尼参数建立TJK6916整机有限元模型。这一研究成果为该型机床有限元分析及优化设计提供了一定的理论依据。     

数控机床进给伺服系统故障仿真

进给伺服系统是整个数控装置的重要组成部分.由于它出现故障的机会相对多一些,而且进给伺服系统故障所造成后果也比较严重,轻则停机,影响加工精度,重则会严重损坏机床.通过分析数控机床进给伺服系统各部分的传递函数,建立了数控机床进给伺服系统的数学模型,并利用Simulink/MATLA日仿真软件建立了进给伺服系统的仿真模型.后利用此仿真模型·对进给伺服系统部分典型故障案例进行了仿真研究和故障分析.仿真结果对数控机床位置伺服系统故障机理进行研究,利用Matlab软件进行仿真模拟是一条有效的途径.     

Dynamic modeling and parameters identification of a spindle–holder taper joint

Dynamic behavior of spindle–holder taper joint is critical in the spindle system of machine tool, related to the machining process. The parameters of the holder joint are significant for the spindle–holder system. This paper developed a new approach to investigate the dynamic behavior of the taper joint in modeling and parameters identification. Firstly, dynamic model is illustrated in both radial and axial directions based on the pairs of spring and damping. And frequency response function is used to identify the unknown modal parameters of frequencies and damping ratios. Secondly, a platform is designed and manufactured to establish the testing system in order to investigate the taper joint. Furthermore, taper joint of a BT50 holder is investigated, and the pre-force at the end of holder is the main consideration during the testing. The results show that the dynamic stiffness increases with the increasing of pre-force at the end of the holder. In addition, the paper discusses the phenomenon in microstructure based on peak-hollows model and the joint parameters are proved to be workable through simulation. The joint parameters are instructive to the design and manufacturing of the spindle.     

The axes response and resonance identification for a machine tool

The X-Y axes, distributed-lumped model, for a machine tool system are derived. Model validations using measured results are presented. Adaptation of the model accommodating thereby the Z axis transmission is provided. The combined X-Y-Z axes response, for a cylindrical cutting operation, enabling an assessment of machining integrity, is detailed. Resonance conditions and the identification of adverse cutting frequencies are investigated. Dynamic amplification and the time domain performance of the system is determined.     

开放式数控系统在高频群脉冲电解加工机床中的应用研究

分析了高频群脉冲电解加工机床的运动控制需求,采用"NC嵌入PC"的开放式数控系统构架,以PMAC2运动控制卡为下位机,以工业控制计算机为上位机组建了机床的数控系统,并进行了下位机的运动控制参数配置.根据开放式数控系统的组成以及机床的工艺特点,分析了机床的软件构架,编制了机床PLC程序、回零程序和振动进给程序,并开发了基于Windows的人机接口.     

Dynamic modeling and validation of a tripod-based machine tool

In this paper, a reconfigurable tripod machine tool system is introduced, with a focus on dynamic modeling. The Newton-Euler approach is applied and a new modeling procedure is proposed. In the procedure of the dynamic modeling, the reference coordinate system for the forces/torques calculation and that for the equilibrium equations derivation are dealt with respectively. As a result, specific structural features of the tripod system are utilized to simplify the dynamic model and, thus, reduce the calculation complexity. The prototype tripod system is developed and the presented method is implemented for its configuration design. An experiment is conducted to validate the dynamic model.     

光学自由曲面研抛机床的综合误差建模与补偿

为提高光学自由曲面的加工精度,本文基于多体系统理论建立了五轴数控研抛机床综合误差模型。采用直接测量方式对各轴的移动误差和转角误差进行重复测量与分析,发现不同进给速度和测量间距对移动误差和转角误差没有显著影响。把误差数据代入综合误差模型中,得出研抛机床综合误差在x轴、y轴和z轴轴向上的移动误差和转角误差分量的变化规律,进而获知线性位移误差是影响综合误差最主要的因素。依据综合误差模型进行补偿实验,补偿后x轴、y轴和z轴的线性位移误差分别下降88%、89%和84%,补偿效果显著。实验结果证明本文所提出的综合误差建模及补偿方法具有较高的精度和较好的鲁棒性。     

Theoretical modelling and simulation analysis of the thermal performance of a steel-basalt fiber polymer concrete machine tool joint surface

Journal of Mechanical Science and Technology - The thermal performance of a steel-basalt fiber polymer concrete machine tool joint surface has a key influence on a machine tool. Based on virtual...     

基于神经网络的数控机床结合面动态特性参数建模与仿真

采用LM算法建立了固定结合面动态特性参数预测的神经网络模型,在模型中考虑到了影响结合面特性的各个参数,选取结合面特性试验数据对神经网络进行训练,用训练好的网络对结合面特性参数进行仿真.结果表明,用BP神经网络方法建立的结合面动态特性模型能够对结合面动态特性参数进行准确的预测.     

加工中心动力学建模与模型修正

在高速、高精度卧式加工中心的动态设计中,建立符合实际装配结构的有限元模型是结构动态优化设计的关键。以某一新型卧式加工中心整机为试验对象,通过整机模态试验并作为依据来修正有限元模型,使有限元分析结果与试验测试结果相符,获得了能够反映实际整机结构动力学特性的有限元模型,为后续加工中心的结构优化设计打下基础。     

汽车业与机床业实现协同发展、联合创新

一、汽车制造与机床 机床是汽车生产的工艺手段,汽车的制造水平和质量,一定程度上取决于机床的水平. 机床投资是汽车制造企业投资的主要组成部分.通常,机床投资占汽车制造厂固定资产总投资的2/3左右,直接影响到汽车的制造成本.