高速磨床主轴模态测试与分析研究

在MSC.PatranNastran软件平台上建立了CNC8312A高速凸轮轴磨床主轴在支承约束状态下的有限元模型,对其结构进行了动态分析与优化并得到了主轴的最优结构模型,应用LMS振动及动态信号采集分析系统对优化前后的主轴进行了模态测试与分析.实验表明,测试得到的主轴动态特性和利用有限元软件仿真分析得到的主轴动态特性是一致的,优化后的主轴1阶固有频率明显提高,利用有限元软件进行高速磨床主轴结构优化是可行的.     

数控铣齿机主轴系统温度场有限元分析

热误差是影响机床加工精度的主要因素之一。主轴的热变形是机床总的热变形的重要组成部分。因此本文在分析数控铣齿机主轴热源的基础上,计算发热量,确定边界条件,并利用有限元软件abaqus建立主轴系统的温度场模型并进行了数字模拟仿真,为主轴系统的进一步热变形控制提供了基础。     

基于区间数的高速磨床主轴系统的不确定性优化研究

为了更精确地反映主轴系统在工作状态下的情况，针对高速磨床主轴系统建立柔性体动力学模型，对其在不确定性磨削力作用下的工况进行数值模拟和优化研究.首先采用优化拉丁超立方试验设计方法在设计变量和不确定参数构成的混合空间内采样，再建立包含不确定量的主轴系统径向基函数近似模型，代替耗时的数值仿真模型.利用基于区间数的不确定性优化方法对高速磨床主轴系统进行优化设计研究.结果表明，利用基于区间数的不确定性优化方法，对主轴系统的关键参数进行优化后，表征磨削质量的刚体砂轮质心的径向跳动值比原来有了较大的减少，得到了在不确定磨削力影响下优化结果的响应区间.     

基于打瓜力学特性的破碎装置研究与分析

[目的]设计新型打瓜破碎装置,对其关键零件主轴进行强度校核.[方法]通过对打瓜进行压缩试验,研究打瓜的机械特性,得出打瓜的弹性模量,运用有限元分析法建立打瓜的力学特性有限元模型,并使用有限元分析软件对破碎装置的关键零件进行模拟强度校核.[结果]通过试验,得出打瓜的强度极限为1 310N,平均弹性模量为5.05×106 Pa,密度为910 kg/m3,有限元分析结果与试验数据基本吻合,建立的打瓜力学有限元模型可用于分析打瓜的破碎机理.[结论]新型打瓜破碎装置主轴经校核满足强度要求.     

暗直榫欧式木窗专用数控机床主轴的有限元分析

通过主轴模型的建立、网格的划分、边界条件的设置和载荷的施加、刚度与强度分析以及模态分析,对暗直榫欧式木窗专用数控机床主轴的静态特性进行了有限元分析。结果表明:主轴加载后的最大位移出现在主轴最下端,且最大位移值为0.114 mm,是在误差的允许范围; 对主轴的应力、应变进行了分析,得到主轴的最大应力为282.76 MPa,小于主轴的许用应力[σ]=355 MPa,符合主轴的设计要求; 对主轴进行了模态分析,得到主轴前6阶固有频率,当机床工作时的固有频率低于主轴的1阶固有频率时,就不会引起机床的共振。并获得了主轴的位移云图、应力应变云图,验证其刚度在静态下均在许用范围内,可满足设计要求。     

切割式红花收获机滚刀轴的应力分析

【目的】为了提高花丝采摘效率和花丝质量,设计一种切割式红花收获机,并对其关键部件滚刀轴进行分析与优化.【方法】利用Solidworks软件对滚刀轴进行三维实体建模,并导入ANSYS Workbench软件中进行有限元分析及模态分析.通过有限元分析得出不同转速下主轴与滚筒联接处的位移量,通过结构静力学分析得出主轴的最大弯曲应力、最大变形量及其发生的部位,通过模态分析提取出主轴1至6阶的固有振动频率及各阶频率所对应的振型.通过以上分析,会得到滚刀轴的优化结果,最后将优化后的红花收获机进行田间试验.【结果】利用胀紧联结套解决主轴与滚筒联结处产生的间隙,避免振动的发生;通过改变主轴转速、强化易变形的部位及增大轴肩处圆角半径来降低应力集中,提高红花收获机整机的使用寿命,提高了采摘花丝过程中的稳定性与可行性.【结论】该研究可以为红花收获机装置的设计提供依据.     

机械系统状态空间法在风力发电机主轴系统上的应用

应用结构动力学和现代控制理论，把风力发电机组低速轴考虑为柔性轴，把高速轴考虑为刚性轴，建立了风力发电机组主轴系统的状态空间模型，并对其仿真分析，确定了抑制主轴系统振动的途径.     

时间序列分析与主轴回转误差诊断

本文指出了在主轴回转误差诊断的研究中，把误差运动当作确定性周期过程，用谐波分析法进行分析处理存在的问题，提出了把主轴回转误差运动当作平稳随机过程，应用时间序列分析法对动态测试数据进行分析处理，讨论了时间序列分析法的建模问题，拟定了相应的误差诊断闲测试分析系统方案。     

TH 6350卧式加工中心主轴系统试验模态分析

对TH6350卧式加工中心主轴系统进行伪随机相对激振试验，分析其薄弱模态和主振部件，提出结构改进意见．     

MXK3120单端铣机床加工工艺参数综合误差模型的构建及对铣削主轴结构参数的优化

为提高木结构梁柱材的加工精度,提升生产机床的加工性能,以MXK3120单端铣机床为研究对象,对机床整体进行综合误差建模,对其铣削主轴进行静态特性的多目标优化分析;通过对单端铣机床加工木梁柱材过程进行工艺分析和几何误差描述,建立了有无误差情况下的单端铣机床各运动轴间的变换矩阵,推导出单端铣机床加工精度的综合误差模型;运用有限元分析软件(ANSYS)对机床的铣削主轴结构参数进行响应面优化,对其静态性能、动态性能进行仿真分析,对比新建综合误差模型与原模型的差异。结果表明：铣削主轴具有良好的运动特性,能够满足MXK3120单端铣机床的工艺要求,且铣削主轴静态性能得到了显著提高。     

TH6350卧式加工中心自动换刀机构有限元建模及动力特性分析

采用有限元法建立TH6350卧式加工中心自动换刀机构各部件的有限元模型,并把每个部件作为一个子结构进行分析,用模态综合法建立整个换刀机构的有限元模型.通过分析自动换刀机构有限元模型的动态特性,找出薄弱模态,对其进行结构改进,以提高其换刀速度.     

结合部等效参数修改在结构动力分析中的应用

根据机械动力学原理和动态子结构方法,利用有限元分析工具ansys 5.7软件建立TH6350卧式加工中心整体结构有限元模型,通过修改结合部等效参数达到对其动力特性进行分析与优化的目的.     

小径材定宽拼板机结构设计与分析

针对小径材指接板齐边加工缺少专用机床的问题,提出小径材定宽拼板锯切机的结构设计。首先分析加工对象,并根据其形状特点确定定宽拼板的加工工艺,根据所设计的加工工艺流程确定小径材定宽拼板锯切机的总体结构布局,并对纵向锯切总成的切削力进行计算,得到纵向锯切总成的切削力为88.26 N,进而确定其切削功率,选取额定功率为4 kW的三相异步电机作为纵向锯切总成的切削电机,并对纵向锯切总成进行结构设计,最后利用ANSYS对纵向锯切横梁进行有限元分析,施加各种载荷后得到最大应力、应变和变形值分别为27.9 MPa、每米变形0.14 mm和0.062 mm,对锯切横梁截面尺寸进行结构优化并分析,最终确定截面尺寸为150 mm×100 mm×8 mm,所设计的小径材定宽拼板锯切机能够完成对小径材指接板的自动化加工,加工效率较高,为小径材定宽拼板锯切机设计提供了新思路。     

中俄东线水平连续冷弯管管道沉管下沟的可行性

为了保证全自动焊机的通过性,实现全自动连续焊接作业,采用连续冷弯管替代热煨弯管以达到等效转向效果,将直管道和冷弯管在沟上焊接完成后进行整体沉管下沟作业。管道在沉管下沟过程中会经历高应力状态,尤其对于带有水平连续冷弯管的管道,整体沉管下沟过程中的应力状态更加复杂,尚无施工先例。采用有限元方法分析了带水平连续冷弯管管道双侧单向沉管下沟的基本规律,分析了水平连续冷弯管管道沉管下沟后残余应力存在的原因、分布情况及影响因素,提出了水平连续冷弯管管道沉管下沟的可行性评判标准,并将其应用于中俄东线天然气管道进行论证。研究结果表明:中俄东线1422 mm×21.4 mm、1422 mm×25.7 mm、1422 mm×30.8 mm管道规格的水平连续冷弯管管道整体沉管下沟的施工方案可行。     

超薄木片切削机刀具的优化设计

依据木材切削的基本知识及有限元分析方法设计刀具,首先利用ANSYS对刀具进行建模,然后对刀具进行模拟加载和结果分析,从而确定刀具前角可取57°～62°,后角可取8°～13°,最后通过超薄木片切削机实际加工加以验证.最终结果证明所采用的刀具设计方法可行,木片切削质量和效率能满足加工要求.     

3DJY-45型多功能烟苗剪叶机的设计

 为满足烟草穴盘漂浮育苗工厂化、机械化的需要,达到降低烟农劳动强度,提高劳动效率,适时对漂浮育苗科学管理的目的,设计了一种多功能烟苗剪叶机。该机具以1台单相异步电动机和3台步进电机为动力源,可一次完成剪叶、喷药消毒、行走和自动换行等多项作业;采用独特结构形式的钣金剪叶罩及刀具,使剪叶区形成合理的负压,实现可靠剪叶和碎叶回收。通过程控的3台步进电机实现横向的连续剪叶和纵向换行,实现剪叶过程的自动化。该机具可以达到平稳剪叶、剪叶高度可控可调以及效率高的目标,同时具有结构合理紧凑、池间转移方便、操作简单等优点。     

Error Sources Affecting Variable Rate Application of Nitrogen Fertilizer

The accuracy and interaction among global positioning system (GPS) horizontal accuracy, differential GPS (DGPS) sampling frequencies and machine delay times of a hypothetical variable rate applicator for nitrogen (N) fertilizer application based on an application map in Florida citrus were studied. Parameters studied included: five GPS horizontal accuracy levels, two levels of DGPS horizontal accuracy, two DGPS sampling frequencies and two machine delay times. Two integrated models were developed which documented the effects of the parameters. Machine delay time was the most important factor and GPS horizontal accuracy was the second most important.     

应用ANSYS Workbench对大断面集成材压机机架的优化设计

利用ANSYS Workbench有限元分析软件对大断面集成材压机机架的单个框架进行了静力学分析,以其质量与强度指标为目标,采用ANSYS Gold Driven Optimization模块进行优化设计,旨在研究框架工作过程中的应力、应变分布状态,降低框架生产成本。研究结果表明:优化前,框架存在局部应力集中现象,但最大应力为156.2 MPa,明显小于框架的许用应力196 MPa,强度富余,有进一步优化的空间;水平和垂直方向的最大位移值分别为0.31、0.08mm,刚度可靠。优化后,框架的最大等效应力与最大位移分别为179.8 MPa与0.44 mm,保证框架强度与刚度的前提下,框架的质量降低了26.3%,可显著降低生产成本。     

新型液压式连续挖坑机的设计

经过对连续式挖坑机特殊工作要求的分析,计算得到钻头相对牵引机车的水平移动距离为1.2m,并确定了在牵引机车以0.15 m/s的速度行驶下,钻头完成一个工作循环过程的总体时间为10 s.在此基础上对钻头旋转、升降和水平移动这三大运动分别设计了以液压为动力源的机械结构;以行程为控制对象设计了满足连续式挖坑机工作要求的液压系统.最终设计完成了一种稳定、高效、机械化水平高的新型连续式挖坑机.其每小时可以生产多于250个规格为500 mm×500 mm(坑深×坑径)的植树坑.