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新型滚动直线导轨副箝制器的设计与研究

作　者: 刘伟方
导　师: 杨家军
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 箝制器预位移接触理论静刚度模态分析
分类号: TG659
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 7次
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内容摘要

随着社会科技的发展,生产效率亟待提高,各种机床及装置都在向高速高精重载的方向发展,加工过程中以下问题急待解决:大功率切削时,需要工作台保证平稳的状态;机床竖轴方向悬停时,停电状态下容易出现坠落导致安全事故或砸伤机床。因此,滚动直线导轨副作为目前各种机械装置中普遍应用的功能部件,其箝制功能亟需解决。本文在对制动原理和滚动直线导轨副结构进行深入研究的基础上,结合机械装置中普遍使用的制动装置与新兴精密产品,提出并开发了一款新型滚动直线导轨副箝制器产品。针对该产品的主要性能进行了计算分析,并对箝制器的运动特性进行了理论分析与ADAMS仿真,证明了该新型产品的优越性;并采用Pro/E完成了箝制器的三维详细建模。本文还对摩擦学原理,尤其是对静摩擦的预位移,和接触刚度理论进行了分析研究,得出了箝制器箝制时其轴向刚度和侧向刚度的理论计算,并通过MatLAB得到了相关的理论刚度曲线;通过对箝制状态下导轨副工作平台系统的刚度进行了分析讨论,修正了工作平台的刚度计算。本文根据需要对箝制器本体的几何模型进行了简化,得到了其ANSYS有限元模型,并对其进行了模态分析,得到了箝制状态下该零件的前六阶固有频率,为进一步的动态特性分析研究奠定了基础。最后,本文完成了箝制器静刚度试验装置的设计。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 课题来源  8
  1.2 课题研究的目的和意义  8-9
  1.3 国内外现状  9-13
  1.4 本文研究的主要内容  13-15
2 新型箝制器的原理分析与结构设计  15-28
  2.1 功能需求分析  15-17
  2.2 箝制器机构原理分析  17-18
  2.3 制动特性分析  18-23
  2.4 新型箝制器详细结构设计  23-25
  2.5 数值计算及仿真  25-27
  2.6 本章小结  27-28
3 新型箝制器的静态特性分析  28-44
  3.1 工作平台的静刚度分析  28-31
  3.2 箝制器的静刚度分析  31-40
  3.3 箝制器刚度试验  40-43
  3.4 本章小结  43-44
4 新型箝制器的动态性能分析与仿真  44-55
  4.1 模态分析理论基础  44-46
  4.2 分析软件介绍  46-48
  4.3 新型箝制器的几何模型简化  48-49
  4.4 新型箝制器的模态分析  49-54
  4.5 本章小结  54-55
5 结论与展望  55-57
  5.1 结论  55-56
  5.2 展望  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-61
附录1 攻读学位期间发表的学术论文  61

新型滚动直线导轨副箝制器的设计与研究

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