【正文】
祝愿母校綠樹常青! 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)參考文獻(xiàn)[1]劉國慶,,機(jī)械篇[M].北京:中國鐵道出版社,2003.[2] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,999.[3] Wang W. R, Chang , Dynamic Analysis and Design of a Man chine Tool Spindle??Bearing System [J].Vibration and Acoustics, 1994,116: 280285.[4] Cao Yuzhong. A General Method for the Modeling of Spindle Bearing Systems [J]. Journal of Meehanieal Design, 2004: 10891104.[5] 項偉宏,鄭力,劉大成,[J].制造技術(shù)與機(jī)床,2000,(11).[6]徐志明,[J] .制造技術(shù)與車床,2002(4)[7] 任玉田,包杰,喻逸君.新編機(jī)床數(shù)控技術(shù)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2004.[8]房玉明,[J].電機(jī)與控制應(yīng)用,2006,33(4):6464[9] 精密滾珠絲杠副.[Z]南京工藝裝備制造有限公司[10] 孫笑輝,[J].電氣傳動,2001, (1):811[11]胡乾斌,李光斌,李玲,甘錫英.單片微型計算機(jī)原理與應(yīng)用[M] .武漢:華中科技大學(xué)出版社,1997[12]楊曉京,[J].機(jī)械設(shè)計,2005, (2) ,22(2)[13][J].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1987[14][S].上海:上海科技技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1991[15]Atmel Microcontroller with 4k bytes insystem programmable flash [16]Isao Takahashi, Toshihiko Noguchi. A new responese and highefficiency control strategy of an motor[J].IEEE Trans on Ind Appl,1986,22(5):820827[17] International Federation of Library Association and Institutions. Names of persons:national usages for entry in catalogues. 3rded . [J]London:IFLA International Office for UBC, 1977.[18] .[D]同濟(jì)大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院 .2004.[19].[D]學(xué)位授予單位:.[20]程國全,王轉(zhuǎn),.[M]北京:高等教育出版社. 2008.[21]王宗喜,余子山,龔衛(wèi)峰,:2004 會議名稱:第三屆中國物流學(xué)術(shù)年會 回憶錄名稱:第三屆中國物流學(xué)術(shù)年會論文集獲取途徑:清華同方.[22]盧志翀,王國華,日期:2006 會議名稱:第七屆物流工程學(xué)術(shù).[23]東北工學(xué)院機(jī)械零件設(shè)計手冊編寫組,《機(jī)械零件設(shè)計手冊》(第三版), 冶金工業(yè)出版社 1987年.[24]《機(jī)械設(shè)計手冊》,冶金工業(yè)出版社 1996年. [25]《現(xiàn)代工程制圖》,化學(xué)工業(yè)出版社 2004年.[26]《通用機(jī)械》,化學(xué)工業(yè)出版社 2004年.[27]張質(zhì)文.起重機(jī)設(shè)計手冊[M].北京:中國鐵路出版社,1998.[28]盂少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社,1991.[29] 陳道南,.[M]北京:冶金工業(yè)出版社,1983. 。欣慰之余,我要向關(guān)心和支持我學(xué)習(xí)的所有領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)、室友和朋友們表示真摯的謝意!感謝他們對我的關(guān)心、關(guān)注和支持!路漫漫其修遠(yuǎn)兮,吾將上下而求索。無論是在理論學(xué)習(xí)階段,還是在論文的選題、資料查詢、開題、研究和撰寫的每一個環(huán)節(jié),無不得到()導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和幫助。二、今后研究方向在研究了數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)及加工特點的前提下,分析了車床的制造和裝配的精度基礎(chǔ)上,提出了數(shù)控車床的整體結(jié)構(gòu)裝配特點和標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計了主軸結(jié)構(gòu)及前后支承的結(jié)構(gòu)解決了回轉(zhuǎn)精度、抗振性、及熱變形等問題,達(dá)到了設(shè)計前要求的加工精度目的,并且對所設(shè)計的主軸組件進(jìn)行了三維實體建模,得到了三維裝配圖,最后對主軸進(jìn)行了ANSYS應(yīng)力分析,驗證了軸的設(shè)計滿足要求致致謝我有幸考入()機(jī)電一體化專業(yè),在這畢業(yè)來臨之際,經(jīng)過幾個月的探討、學(xué)習(xí)、查閱大量書籍,聯(lián)系社會實踐,完成了本設(shè)計,實乃校領(lǐng)導(dǎo)、教務(wù)處、各位老師大力支持和勉勵的結(jié)果,借此我更要感謝指導(dǎo)我畢業(yè)論文的劉俊導(dǎo)師和輔導(dǎo)員岳俊老師。設(shè)計的完成,給了我很大的信心:我完全有能力利用自己所學(xué)過的知識和技能完成我并不熟悉的任務(wù)。我發(fā)現(xiàn)每一個設(shè)計都是一個創(chuàng)新、修改、完善的過程,在設(shè)計的過程中,運用自己所掌握的知識,發(fā)揮自己的想象力來搞好自己的設(shè)計,這個過程也是一個學(xué)習(xí)的過程。在劉老師的指導(dǎo)下,我開始查閱相關(guān)書籍,借鑒他人的經(jīng)驗,結(jié)合自己的構(gòu)想,再利用自己所學(xué)過的專業(yè)知識技能,深入了解了機(jī)械傳動原理及機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計方案。其次,我學(xué)會了查閱資料和獨立思考。這次設(shè)計中我做了許多重復(fù)性的工作,耽誤了很多的時間,但是這些重復(fù)性的工作卻增強(qiáng)了我的實踐能力和動手能力,積累了設(shè)計經(jīng)驗?,F(xiàn)在談?wù)剬Ρ敬萎厴I(yè)設(shè)計的認(rèn)識和體會。定義材料屬性和單元類型的選擇網(wǎng)格劃分:為提高網(wǎng)格劃分的質(zhì)量,對單元的大小以及網(wǎng)格規(guī)則進(jìn)行了嚴(yán)格的控制,本文中選擇映射網(wǎng)格進(jìn)行劃分,最后分析了主應(yīng)力以及各階模態(tài)分析。 分析選項 分析選項對話框指定擴(kuò)展的模態(tài):設(shè)置模態(tài)數(shù)目5 擴(kuò)展模態(tài)數(shù) 模態(tài)結(jié)果根據(jù)有限元模態(tài)分析得到數(shù)控機(jī)床主軸的五階模態(tài)。設(shè)置分析選項modal,solutionanalysis analysis typenew modal。這個分析過程如果是由有限元計算的方法取得的,則稱為計算模態(tài)分析;如果通過試驗將采集的系統(tǒng)輸入與輸出信號經(jīng)過參數(shù)識別獲得模態(tài)參數(shù),稱為試驗?zāi)B(tài)分析。模態(tài)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有振動特性,每一個模態(tài)具有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。 形狀變化圖解 為了更加清楚的描述機(jī)床主軸的剛度變化情況,對軸的三個方向的變化曲線進(jìn)行描述,x、y、,。 求解 ANSYS分析的后處理為了查看ansys分析后的結(jié)果,本文進(jìn)行如下操作:Preprocessor →General Postproc→Plot Results→Contour Plot→Nodal Solu就進(jìn)入了選擇界面,這里選擇Von Mises Stress就可以得出本文所需要的應(yīng)力云圖,同時還可以查看各個節(jié)點處的應(yīng)力值 應(yīng)力云圖對話框設(shè)置 選擇von Mies stress添加完參數(shù)后,點擊主應(yīng)力圖解,主軸的最大應(yīng)力是5187MPA,遠(yuǎn)小于材料的屈服極限,主軸的結(jié)構(gòu)是合理的。 定義約束施加載荷:Preprocessor→ Loads→ Define Loads→ Apply→ Structural→ Force→ On Nodes通過這個過程可以選擇所要施加的位置,在主軸靠近左端軸承處節(jié)點上施加Y、Z方向的力,在主軸右端端面外圓面上施加轉(zhuǎn)矩載荷。 劃分網(wǎng)格為了選擇比較方便,將只顯示面特征,plot numbering,選中AREA,點擊plotarea。 定義單元類型 定義彈性模量定義材料屬性為:彈性模量E=105MPa,泊松比μ=,密度為ρ=7800Kg/m3。、梁、板、殼、實體等200種單元可供選擇。此設(shè)計主軸利用SolidWorks繪制三維模型,利用ANSYS的接口把Solid Works繪制的三維模型導(dǎo)入到ANSYS中,首先要進(jìn)行模型的簡化,而后進(jìn)行有限元分析。在進(jìn)行靜力分析時為了較好的反映實際工況,將把卡盤和工件一并考慮。后者處理模型中特定點在所有載荷步(整個瞬態(tài)過程)的結(jié)果。 后處理ANSYS提供兩種后處理方式,POST1和POST26。ANSYS線性靜力分析的基本步驟: 構(gòu)建有限元模型:創(chuàng)建幾何模型、設(shè)置單元類型、設(shè)定單元選項、定義單 元實常數(shù)、設(shè)置材料屬性、劃分網(wǎng)格。靜力分析中固定不變的載荷和響應(yīng)是一種假定,即假定載荷和結(jié)構(gòu)的響應(yīng)隨時間的變化非常緩慢。靜力分析用來計算結(jié)構(gòu)在固定不變載荷作用下的響應(yīng),如反力、位移、應(yīng)變、應(yīng)力等,也就是探討結(jié)構(gòu)受到外力后變形、應(yīng)力、應(yīng)變的大小。對大型復(fù)雜零部件使用有限元法具有精度高, 適應(yīng)性強(qiáng)以及計算格式規(guī)范等優(yōu)點。單元類型的選擇和網(wǎng)格劃分質(zhì)量好壞對分析結(jié)果影響很大。但是對重型車床而言, 工件的重力對主軸的影響很大, 所以工件重力是不可以省略。 約束條件只受徑向力時主應(yīng)力:XY,zX方向的位移YZ和位移軸向載荷變形主應(yīng)力XZ位移XYZ模態(tài)對于機(jī)床主軸的分析主要存在以下不足: 1) 只針對主軸本身的分析, 沒有考慮到在加工過程中, 裝夾工件后,工件的重力對主軸有很大的影響。雖然材料屬性并不與單元類型相關(guān),但由于計算單元矩陣時需要材料屬性,所以應(yīng)對每種單元類型列出相應(yīng)的材料類型定義材料屬性為:彈性模量E=1011Pa,泊松比μ=,密度為ρ=7800Kg/m3. 材料屬性機(jī)床主軸采用2支撐結(jié)構(gòu), 其中前支撐采用雙列圓柱軸承, 承受徑向力, 推力軸承承受軸向力。它不僅僅用于三維網(wǎng)格的生成,同時可進(jìn)行一維、二維網(wǎng)格和幾何體的生成,包括移動、鏡像、拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描三維實體的擴(kuò)展方式、擴(kuò)展系數(shù)和擴(kuò)展方向。(4)轉(zhuǎn)換擴(kuò)展法:針對曲面幾何形狀比較規(guī)則的幾何區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分,其網(wǎng)格生成速度快,網(wǎng)格質(zhì)量高。 (3)Delaunay三角形法:主要用于由至少一條封閉曲線所圍成的單連通域或多連通域內(nèi)生成三角形單元,趨向于等邊三角形。有限元單元可以按幾何維數(shù)劃分為一維、二維和三維單元,而在實際應(yīng)用中采用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)單元,包括常用的質(zhì)量單元、彈簧元、桿與梁管單元、平面三角形單元、平面四邊形單元、膜單元、等參單元、殼單元和三維實體單元。階譜單元(Hierachical Element)充分發(fā)揮了自適應(yīng)網(wǎng)格劃分的優(yōu)點,在計算中通過不斷增加初始單元的邊上的節(jié)點數(shù),從而使單元插值函數(shù)的階次在前一階的基礎(chǔ)上不斷增加,通過引入新增節(jié)點的插值函數(shù)來提高求解的精度和效率。網(wǎng)格自適應(yīng)劃分(Adaptive Refinement)的思想是在計算步中,升高不滿足分析條件的低階單元的階次來提高分析的精度和效率,應(yīng)用比較廣泛。網(wǎng)格重劃分(Remesh)是在每一步計算過程中,檢查各單元法向來判定各區(qū)域的曲率變化情況,在曲率較大變形劇烈的區(qū)域單元,進(jìn)行網(wǎng)格加密重新劃分,如此循環(huán)直到滿足網(wǎng)格單元的曲率要求為止。網(wǎng)格自動劃分(AutoMesh)則是在任意曲面上生成三角形或者四邊形,對任意幾何體生成四面體或者六面體。自由網(wǎng)格劃分(Free/Paver)用于空間自由曲面和復(fù)雜實體,采用三角形、四邊形、四面體進(jìn)行劃分,采用網(wǎng)格數(shù)量、邊長及曲率來控制網(wǎng)格的質(zhì)量。典型有限元軟件平臺都提供網(wǎng)格映射劃分和自由適應(yīng)劃分的策略。在網(wǎng)格重劃分過程中常采用曲率控制、單元尺寸與數(shù)量控制、穿透控制等控制準(zhǔn)則。利用軸對稱或子結(jié)構(gòu)時要注意場合,如在進(jìn)行模態(tài)分析、屈曲分析整體求解時,則應(yīng)采用整體模型,同時選擇合理的起點并設(shè)置合理的坐標(biāo)系,可以提高求解的精度和效率,例如,軸對稱場合多采用柱坐標(biāo)系。在網(wǎng)格劃分和初步求解時,做到先簡單后復(fù)雜,先粗后精,2D單元和3D單元合理搭配使用。應(yīng)力剛化效應(yīng)在幾何非線性分析時總是打開的,在幾何線性分析(NLGEOM,OFF)當(dāng)指定SSTIF,ON時忽略,預(yù)應(yīng)力影響可以通過PSTRES命令激活。如果你使用混合模式(KEYOPT(6) = 1),沒有中間節(jié)點可能失敗,并且推薦使用不退化模式。如果一致縮減積分被使用(KEYOPT(2) = 0),在每個方向上至少使用2層單元以避免沙漏模式。單元不能扭曲以至于單元有兩個