数控车床主轴部件及支承件结构优化方法研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-19页 |
| 1.1 课题背景 | 第12页 |
| 1.2 课题来源 | 第12页 |
| 1.3 课题研究的国内外现状 | 第12-17页 |
| 1.3.1 主轴部件刚度与跨距的研究 | 第13-14页 |
| 1.3.2 主轴箱结构优化的研究 | 第14-15页 |
| 1.3.3 床身结构优化的研究 | 第15-17页 |
| 1.4 课题研究的目的和意义 | 第17页 |
| 1.4.1 课题研究的目的 | 第17页 |
| 1.4.2 课题研究的意义 | 第17页 |
| 1.5 课题的主要研究内容 | 第17-19页 |
| 第2章 主轴部件最佳跨距的数学模型 | 第19-33页 |
| 2.1 卸荷主轴部件最佳跨距的计算 | 第19-26页 |
| 2.1.1 主轴最佳跨距计算方程 | 第19-22页 |
| 2.1.2 一元三次方程的新解法 | 第22-25页 |
| 2.1.3 主轴部件最佳跨距的优化公式 | 第25-26页 |
| 2.2 非卸荷主轴部件最佳跨距的计算 | 第26-29页 |
| 2.2.1 非卸荷主轴部件压轴力作用下的最佳跨距 | 第26-27页 |
| 2.2.2 P、Q异向时主轴部件的最佳跨距 | 第27-28页 |
| 2.2.3 P、Q方向相同时主轴部件的最佳跨距 | 第28-29页 |
| 2.3 基于支承刚度的定性分析 | 第29-32页 |
| 2.3.1 支承刚度对最佳跨距的影响 | 第29-30页 |
| 2.3.2 单支承刚度与总支承刚度的关系 | 第30-32页 |
| 2.4 本章小结 | 第32-33页 |
| 第3章 主轴部件跨距优化及静刚度分析 | 第33-48页 |
| 3.1 高速机床及其主轴结构 | 第33-34页 |
| 3.2 主轴部件的载荷求解 | 第34-38页 |
| 3.2.1 切削力的计算 | 第35-36页 |
| 3.2.2 等效切削载荷的计算 | 第36页 |
| 3.2.3 传递载荷的计算 | 第36-37页 |
| 3.2.4 支承刚度的确定 | 第37-38页 |
| 3.3 主轴部件的跨距优化 | 第38-44页 |
| 3.3.1 主轴部件优化跨距的求解 | 第38-41页 |
| 3.3.2 主轴部件的跨距优化 | 第41-42页 |
| 3.3.3 主轴部件跨距优化后的刚度分析 | 第42-44页 |
| 3.4 主轴有限元静态分析 | 第44-47页 |
| 3.4.1 主轴有限元模型的建立 | 第44-45页 |
| 3.4.2 单元类型的选择和网格的划分 | 第45-46页 |
| 3.4.3 主轴的静态分析 | 第46-47页 |
| 3.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第4章 主轴箱有限元分析及结构优化 | 第48-62页 |
| 4.1 主轴箱受力分析 | 第48-51页 |
| 4.1.1 切削载荷和传递载荷的确定 | 第48-49页 |
| 4.1.2 重力载荷的确定 | 第49-50页 |
| 4.1.3 支承载荷受力分析 | 第50-51页 |
| 4.2 主轴箱有限元分析 | 第51-56页 |
| 4.2.1 有限元模型的建立和网格划分 | 第51-52页 |
| 4.2.2 有限元静态分析 | 第52-53页 |
| 4.2.3 轴线角位移及前端位移的测算 | 第53-55页 |
| 4.2.4 主轴箱模态分析 | 第55-56页 |
| 4.3 主轴箱拓扑优化分析 | 第56-57页 |
| 4.4 主轴箱轻量化设计及性能对比分析 | 第57-61页 |
| 4.4.1 主轴箱改进模型 | 第57-60页 |
| 4.4.2 优化前后性能对比 | 第60-61页 |
| 4.5 本章小结 | 第61-62页 |
| 第5章 床身有限元分析及结构优化 | 第62-83页 |
| 5.1 原床身结构有限元分析 | 第62-72页 |
| 5.1.1 床身加载面的受力分析 | 第62-67页 |
| 5.1.2 床身有限元分析 | 第67-69页 |
| 5.1.3 床身接触区摆角位移的测算 | 第69-71页 |
| 5.1.4 床身的动力学分析 | 第71-72页 |
| 5.2 基于元结构的床身结构优化 | 第72-79页 |
| 5.2.1 单元简介 | 第72-73页 |
| 5.2.2 床身筋板结构优化 | 第73-74页 |
| 5.2.3 长方体单元砂孔尺寸的确定 | 第74-79页 |
| 5.2.4 床身的改进模型 | 第79页 |
| 5.3 改型床身有限元分析 | 第79-82页 |
| 5.3.1 改进模型有限元分析 | 第79-81页 |
| 5.3.2 床身改进前后性能对比分析 | 第81-82页 |
| 5.4 本章小结 | 第82-83页 |
| 第6章 结论与展望 | 第83-85页 |
| 6.1 结论 | 第83页 |
| 6.2 展望 | 第83-85页 |
| 参考文献 | 第85-89页 |
| 致谢 | 第89页 |
