動力伺服刀架齒廓修形及傳動性能研究
本文關鍵詞: 齒廓修形 靜態(tài)傳遞誤差 接觸應力 保角映射法 有限元法 出處:《東北大學》2012年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展,在汽車、船舶、航空、發(fā)電等重要領域對車削加工中心及車銑復合加工中心的需求正在飛速增長,而數(shù)控刀架是數(shù)控機床上的重要功能部件,它的性能直接影響數(shù)控機床的加工精度和加工效率。對于高速、高精度動力伺服刀架來說,對其傳動系統(tǒng)進行研究,獲得提高刀架轉位定位精度和降低傳動振動噪聲的有效方法,具有重要理論研究意義和實際應用價值。 本文結合“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”科技重大專項課題“動力伺服刀架的動態(tài)可靠性與可靠性靈敏度設計及試驗技術”,以沈陽機床集團生產(chǎn)的一款動力伺服刀架為研究對象,主要研究動力伺服刀架的齒輪傳動的傳動性能,在此分析基礎上尋找修形方案,從而改善齒輪傳動性能和提高齒輪承載能力。主要的研究內容如下: (1)運用彈性力學方法,求解單齒對嚙合時,在嚙合線上不同位置上的輪齒變形及齒對綜合變形,并在此基礎上,根據(jù)齒輪嚙合理論,得到齒輪實際嚙合過程中的嚙合剛度和齒間載荷分配。 (2)運用APDL參數(shù)化語言,在ANSYS中建立齒輪對的精確有限元模型,進而進行齒輪嚙合過程中接觸靜力分析,通過分析結果得到齒輪嚙合過程中的齒對綜合變形、齒間載荷分配、接觸應力變化和靜態(tài)傳遞誤差的變化,一方面與彈性力學方法計算結果對比,驗證有限元法的正確性,另一方面分析出齒輪嚙合過程中,傳動性能需要改善的地方。 (3)進行不同修形曲線和不同修形量的修形,對比修形后對齒輪的傳動性能的影響,確定最佳的修形方案,說明齒廓修形對齒輪的傳動性能和強度的改善情況。
[Abstract]:With the rapid development of national economy, the demand for turning center and turn-milling complex machining center is increasing rapidly in the important fields of automobile, ship, aviation, power generation and so on, and NC tool holder is an important functional part in NC machine tool. Its performance directly affects the machining accuracy and machining efficiency of NC machine tools. For high-speed and high-precision power servo tool holder, the transmission system is studied. It is of great theoretical significance and practical value to obtain an effective method to improve the positioning accuracy of the tool holder and to reduce the vibration and noise of the transmission. In this paper, the dynamic reliability and reliability sensitivity design and test technology of dynamic servo tool holder are combined with "High-grade NC machine tool and basic manufacturing equipment", which is a special subject of science and technology. The dynamic reliability and reliability sensitivity design and test technology of power servo tool holder are used in this paper. Servo tool holder is the object of study. This paper mainly studies the transmission performance of the gear transmission of the power servo tool holder, and on the basis of this analysis, looks for a modification scheme to improve the transmission performance of the gear and the bearing capacity of the gear. The main research contents are as follows:. 1) using elastic mechanics method to solve the deformation of gear tooth and gear pair in different position on meshing line, and on the basis of the theory of gear meshing, the deformation of gear tooth in different position on the meshing line is solved, and based on the theory of gear meshing, the deformation of gear tooth in different position on the meshing line is solved. The meshing stiffness and load distribution between gears in the actual meshing process are obtained. 2) using APDL parameterized language, the accurate finite element model of gear pair is established in ANSYS, and then the contact static analysis during gear meshing is carried out. Through the analysis results, the comprehensive deformation of gear pair and load distribution between teeth are obtained. The change of contact stress and static transfer error, on the one hand, is compared with the results of elastic mechanics method to verify the correctness of finite element method. On the other hand, the transmission performance needs to be improved in the course of gear meshing. In this paper, the effect of profile modification on the transmission performance of gear is compared, and the optimum modification scheme is determined. The improvement of gear transmission performance and strength by tooth profile modification is explained.
【學位授予單位】:東北大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:TH132.41
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,本文編號:1547759
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