本課題主要為了解決一個(gè)精密機(jī)構(gòu)的振動(dòng)問題,這種振動(dòng)影響了機(jī)構(gòu)的工作性能。該機(jī)構(gòu)由帶輪齒的曲板、齒輪、軸承及其他配合件組成。曲板由齒輪帶動(dòng)而繞自身圓心做往返運(yùn)動(dòng),曲板的徑向位移由六對(duì)角接觸軸承固定,側(cè)向位移由四個(gè)深溝球軸承固定。機(jī)構(gòu)振動(dòng)產(chǎn)生的原因可能有以下一些:軸承安裝誤差、齒輪安裝誤差、電機(jī)輸出以及它們之間的相互激勵(lì)等。本文主要解決軸承安裝誤差帶來的問題。 由于軸承存在安裝誤差,曲板對(duì)軸承就會(huì)作用有一定的力和力矩,這些力和力矩就會(huì)影響軸承的載荷分布,而軸承載荷分布是影響軸承動(dòng)態(tài)性能的主要因素,因此本文的基礎(chǔ)內(nèi)容是軸承載荷分布。本文的主要內(nèi)容可以分為三部分: 首先,進(jìn)行靜力學(xué)分析,研究軸承載荷分布。本文分別給出了無力矩軸承的可控定義1和有力矩軸承的可控定義2,與此對(duì)應(yīng)的定義了可控準(zhǔn)則1和可控準(zhǔn)則2。在此基礎(chǔ)上,分析了軸向預(yù)緊力對(duì)無力矩軸承和有力矩軸承的載荷分布的影響,推導(dǎo)出在軸承可控條件下,軸向預(yù)緊力與徑向力、力矩的函數(shù)關(guān)系式。 其次,進(jìn)行軸承動(dòng)力學(xué)分析。分析了軸向預(yù)緊力、徑向力對(duì)軸承模態(tài)的影響;進(jìn)行諧響應(yīng)分析;進(jìn)行模擬瞬態(tài)分析。結(jié)論總結(jié)如下:這些力對(duì)滾動(dòng)體的局部模態(tài)的影響最大,對(duì)低階模態(tài)比對(duì)高階模態(tài)的影響大;軸向預(yù)緊力與徑向力之比越大,頻率曲線的越平穩(wěn);軸向預(yù)緊力能使軸承徑向振幅變小;增加軸向預(yù)緊力將使外圈在旋轉(zhuǎn)時(shí)的徑向振幅減小。 最后,進(jìn)行安裝誤差分析,即應(yīng)用前兩部分的理論研究來解決本課題中的問題。這部分內(nèi)容應(yīng)用彈簧等效軸承來簡(jiǎn)化模型;分析各種安裝誤差對(duì)軸承受力的影響及確定軸承對(duì)的最佳安裝形式;求解安裝誤差與軸承受力的關(guān)系,并從而得出在軸承可控下,軸向預(yù)緊力與安裝誤差的關(guān)系。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：TH133.3
【部分圖文】：

第一章 緒論了嚴(yán)格要求。傳統(tǒng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，是將其分解為一個(gè)個(gè)部件，然后再對(duì)其進(jìn)行應(yīng)力分析或動(dòng)力分析。然而，局部的邊界條準(zhǔn)確確定的，這勢(shì)必對(duì)結(jié)構(gòu)體的受力分布造成影響，而且有時(shí)候這大，所以有時(shí)候往往需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析。然而，有些系統(tǒng)結(jié)如果不將有些零件進(jìn)行簡(jiǎn)化，這又往往使得分析無法進(jìn)行。因此體分析時(shí)，往往需要對(duì)局部進(jìn)行分析，然后根據(jù)分析結(jié)果簡(jiǎn)化有行整個(gè)系統(tǒng)分析。課題結(jié)構(gòu)來自于某種高精密儀器，其示意圖如圖 1-1 所示。曲板由齒輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，曲板的上下由六對(duì)角接觸軸承固定，曲板的兩側(cè)由承固定，所有軸承都采用內(nèi)圈固定，外圈可旋轉(zhuǎn)的形式。系統(tǒng)要求的來回運(yùn)動(dòng)。

圖 2-1 主平面物體 I 在主平面 1 中的曲率；物體 I 在主平面 2 中的曲率；物體 II 在主平面 1 中的曲率；物體 II 在主平面 2 中的曲率；兩接觸物體在接觸點(diǎn)處的主曲率之和，即：I1 I2II1II2∑ ρ =ρ+ρ+ρ+ρ接觸面的形狀與函數(shù) F(ρ)有關(guān)。F(ρ)的數(shù)值可以主平面之間的夾角決定。對(duì)于滾動(dòng)軸承，兩接觸 F(ρ)可表示為：ρρρρρ + =|()()|()I1 I2II1II2F

建立的建立模方法有三種：自底相上建模，自頂相下建上建模是由模型的最低單元的點(diǎn)到最高單元鍵點(diǎn)，再定義線、面、體。而自頂相下建模由于本課題需要同時(shí)使用 ANSYS、ADAM的設(shè)計(jì)。為了能夠方便的修改模型參數(shù)以達(dá)參數(shù)化模型，再轉(zhuǎn)化為 IGES 格式，再導(dǎo)入到圓角和倒角等部分對(duì)內(nèi)部應(yīng)力分布和變形幾模時(shí)將其忽略。PRO/ED 建立的軸承型號(hào)是 后，其形狀如圖 2-2 所示：
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2861440