【正文】 re is simple, convenient operation, high precision, low prices, it has been widely used. At present, many have made the appropriate C6140 machine improvements, it has been greatly enhanced applicability. The design is based on ANSYS software to C6140 by the line of spindle. Compared with the traditional calculation, puterbased finite element analysis method can be faster and more accurate results. Set the correct model, dividing the right grid, and set a reasonable solution process, analytical model can accurately access the various parts of the stress and deformation results. On the part of the design and optimization has great reference. It is because of these advantages, the use of this design in my PRO / E to create threedimensional model C6140 spindle. Then this model was introduced by the ANSYS software to its line of analysis. Keywords C6140。 threedimensional modeling。 dynamic and static analysis IX目 錄摘 要 IIAbstract IV目 錄 VI前言 1第一章 分析方法和研究對象 3 ANSYS簡介 3 ANSYS的主要應用領域 3 研究對象 5 C6140車床簡介 7 C6140車床主軸箱 10 C6140車床主軸 13第二章 C6140機床主軸的模型建立 15 主軸二維制圖 15 主軸三維建模 16 PROE軟件簡介 16 PROE建立主軸模型方法 19第三章 C6140機床主軸的受力特點 23 主軸組件的布局 23 主軸組件的受力 24 C6140機床主軸簡化受力模型 錯誤！未定義書簽。 C6140機床的計算轉(zhuǎn)速 錯誤！未定義書簽。第四章 基于有限元軟件對主軸的分析 錯誤！未定義書簽。 有限元方法分析步驟 錯誤！未定義書簽。 網(wǎng)格劃分 錯誤！未定義書簽。 約束和受力添加 錯誤！未定義書簽。 機床主軸的變形位移圖 錯誤！未定義書簽。 ANSYS中的模態(tài)分析 錯誤！未定義書簽。 提高C6140機床主軸動態(tài)特性的措施 錯誤！未定義書簽。參考文獻 錯誤！未定義書簽。每一種方法各有其應用的領域，而其中有限元法應用的領域越來越廣，現(xiàn)已應用于結(jié)構(gòu)力學、結(jié)構(gòu)動力學、熱力學、流體力學、電路學、電磁學等。因此它可應用于以下工業(yè)領域： 航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學、橋梁、建筑、電子產(chǎn)品、重型機械、微機電系統(tǒng)、運動器械等。前處理模塊提供了一個強大的實體建模及網(wǎng)格劃分工具，用戶可以方便地構(gòu)造有限元模型；分析計算模塊包括結(jié)構(gòu)分析（可進行線性分析、非線性分析和高度非線性分析）、流體動力學分析、電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析，可模擬多種物理介質(zhì)的相互作用，具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力；后處理模塊可將計算結(jié)果以彩色等值線顯示、梯度顯示、矢量顯示、粒子流跡顯示、立體切片顯示、透明及半透明顯示等圖形方式顯示出來，也可將計算結(jié)果以圖表、曲線形式顯示或輸出。該軟件有多種不同版本，可以運行在從個人機到大型機的多種計算機設備上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。特別是在機床的設計中，各大公司普遍才用ANSYS軟件來對機床的靜態(tài)：如應力、應變等，動態(tài)：如固有頻率、諧響應等，以及熱量傳遞等做分析。再通過通用數(shù)據(jù)傳輸格式（IGES）將此模型導入ANSYS軟件，合理設置各個分析參數(shù)來對其經(jīng)行整體受力分析。第一章 分析方法和研究對象 ANSYS簡介ANSYS由世界上最大的有限元分析軟件公司之一的美國ANSYS開發(fā)，它能與多數(shù)CAD軟件接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換，如Pro/Engineer, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等， 是現(xiàn)代產(chǎn)品設計中的高級CAE工具之一。因此它可應用于以下工業(yè)領域： 航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學、橋梁、建筑、電子產(chǎn)品、重型機械、微機電系統(tǒng)、運動器械等。該軟件的操作界面比較復雜，特別是建模部分較為繁瑣。這樣能大大的提高工作效率。如上圖12。 ANSYS主要分析步驟靜力分析的定義：靜力分析計算在固定不變的載荷作用下結(jié)構(gòu)的響應，即由于穩(wěn)態(tài)外載引起的系統(tǒng)或部件的位移、應力、應變。靜力分析中的載荷靜力分析用于計算有那些不包括慣性和阻尼效應的載荷作用于結(jié)構(gòu)或部件上引起的位移、應力、應變和力。靜力分析所施加的載荷包括：(1)外部施加的作用力和壓力；(2)穩(wěn)態(tài)的慣性力；(3)位移載荷；(4)溫度載荷。主要分析步驟：確定結(jié)構(gòu)的分析方案（線、面、體）：桁架、殼、實體等；注意線性單元和高次單元的使用；對稱性等簡化方法的運用；根據(jù)分析的類型確定單元類型、實常量等，特別是單元類型的某些選項，對于某些分析十分重要；設定材料模型；采用各種方法建立模型。ANSYS提供兩種后處理方式，即POST1和POST26。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。 研究對象本文將對常見的C6140型號機床（如圖13）的主軸經(jīng)行綜合分析C6140車床型號解釋床身上最大回轉(zhuǎn)直徑為400mm的臥式車床的型號為：C 61 40 類代號：車床類組、系代號：臥式車床 主參數(shù)：Φ400mm圖13 C6140車床C1640型號的普通機床通用性較好，它適合用于加工各種軸類、套同類和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面。車床結(jié)構(gòu)主軸箱：進給箱：作用是變換進給量，并把運動傳給溜板箱溜板箱：帶動刀架實現(xiàn)縱向、橫向進給，快速移動或車螺紋刀架：裝四組刀具，按需要手動轉(zhuǎn)位使用尾座：支持工件或安裝鉆頭等孔加工刀具床身：部件都安裝在床身上，以保持部件間相互位置精度。主軸箱：又稱床頭箱，它的主要任務是將主電機傳來的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過一系列的變速機構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時主軸箱分出部分動力將運動傳給進給箱。主軸在軸承上運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量，一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，則機床的使用價值就會降低。絲杠與光杠：用以聯(lián)接進給箱與溜板箱，并把進給箱的運動和動力傳給溜板箱，使溜板箱獲得縱向直線運動。同學們要結(jié)合溜板箱的內(nèi)容區(qū)分光杠與絲杠的區(qū)別。刀架：有兩層滑板(中、小滑板)、床鞍與刀架體共同組成。尾架：安裝在床身導軌上，并沿此導軌縱向移動，以調(diào)整其工作位置。床身：是車床京都要求很高的帶有導軌(山形導軌和平導軌)的一個大型基礎部件。冷卻裝置：冷卻裝置主要通過冷卻水泵將水箱中的切削液加壓后噴射到切削區(qū)域，降低切削溫