连杆的变形对机床性能的影响论文

时间:2022-11-03 02:14:00

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连杆的变形对机床性能的影响论文

摘要:本文基于多体动力学理论,考虑连杆变形机床性能影响,运用ADAMS软件对插齿机床进行刚柔耦合动力学建模仿真,结果显示考虑连杆变形后,建模结果更精确。

关键词:插齿机ADAMS刚柔耦合系统

引言

多体动力学的发展及应用使得机床动力学设计产生一个新的途径。基于多体动力学理论,建立机床的数字模型,通过动力学仿真来考察机床的动力学性能,并进一步考虑到机床各部件变形对机床性能的影响,建立机床刚柔耦合动力学模型,该建模方法能够比较准确地考察机床的动态特性。

一、机床刚柔耦合动力学建模

本文用SolidWorks建立机床简化实体模型,通过Parasolid格式将实体模型导入ADAMS,并对模型添加约束,驱动和工作力,建立了机床的多刚体动力学模型。机床的连杆较细长,材料为硬铝,又承受很大的冲击载荷,故连杆变形不能忽略,对其进行柔性化处理。将连杆的实体模型导入ANSYS,生成有限元模型,并定义联结点和刚性区域,就可以输出模态中性文件。将该文件导入ADAMS,代替原来模型中的连杆,并重新添加约束,即建立机床的刚柔耦合动力学模型。

二、机床刚柔耦合动力学仿真

对模型进行仿真分析,刀尖点的跳动与连杆柔性化以前相比,X向跳动减少0.0013mm,Y向跳动不变;速度方面,连杆柔性化前后,刀轴最大速度由3797.57mm/s减少到3784.93mm/s;加速度方面,连杆柔性化前后,刀轴最大加速度由83210mm/s2减少到542710mm/s2。由此可见考虑连杆的变形后,模型更加精确。

在考虑连杆的便变形后,仿真结果差别不是很明显,分析

2.1连杆在考虑成柔性体以后,其变形对于机床性能会有影响,更能反映机构的真实运动。因此机床的刚柔耦合动力学模型比多刚体动力学模型更精确。

2.2最终所得仿真结果对机床性能的相对影响很小。原因是本文所研究的连杆其长度和截面相比差值较小,即截面积相对较大,长度较小,因此刚性是比较大的,由此导致了仿真所得的结果与连杆考虑成刚体时,差别不大。公务员之家

三、总结

本文以某插齿机为研究对象,考虑了连杆的变形对机床性能的影响,基于ADAMS建立其刚柔耦合的动力学模型。通过仿真发现,考虑零件的变形以后,机床的动力学模型更加精确。

参考文献:

齐朝晖.多体系统动力学[M].北京:科学出版社,2008

郑建荣.ADAMS虚拟样机技术入门与提高[M].北京:机械工业出版社.2002.