数控三维正脊仪的计算机辅助测试和机械系统优化设计

北方工业大学硕士学位论文数控三维正脊仪的计算机辅助测试和机械系统优化设计姓名：韩秀梅申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：罗学科20040520数控三维正脊仪的计算机辅助测试和机械系统优化设计作者：韩秀梅学位授予单位：北方工业大学相似文献(10条)1.期刊论文郭策.孙庆鸿.蒋书运.GuoCe.SUNQing-hong.JIANGShu-yun高速高精度数控车床主轴内外转子耦合系统的动力学建模方法研究-机械科学与技术2005,24(9)利用整体传递矩阵法对机床主轴内外转子耦合系统的动力学建模方法进行了详细研究,并在此基础上计算出主轴系统的动力特性.与Prhol传递矩阵法相比,该法考虑了主轴和拉杆间的连接刚度,因此所建动力学模型更符合主轴系统实际情况,计算结果更可靠.计算过程同时表明该法计算简单、精度高且易于编程.文中还利用有限元法有效地解决了主轴双转子耦合刚度的计算问题.2.学位论文毛海军新一代数控内圆磨床的动力学建模与优化2001围绕江苏省九五重大工业攻关项目新一代数控高精度内圆磨床的开发,该文系统地研究了内圆磨床高速主轴转子系统、传动系统、整机及主要零件等的动力学建模和动态优化设计问题,开发出了具有国际先进水平和自主知识产权的MK2120A内圆磨床.其磨削圆度、圆柱度和表面粗糙度等技术指标达到和超过了国际名牌瑞士VOUMARD公司生产的同规格内圆磨床的磨削精度.3.期刊论文康厚军.赵跃宇.王连华.KangHoujun.ZhaoYueyu.WangLianhua斜拉桥中拉索对桥面动力特性的影响-动力学与控制学报2007,5(1)将斜拉桥的拉索和桥面抽象为带弹性支承的压弯弹性梁模型,并根据轴向受力梁的弯曲振动方程和哈密尔顿原理,建立了考虑拉索索力影响的单梁多索索梁结构-梁的动力学控制方程,应用传递矩阵法进行求解,并编制了求解程序.通过算例对影响桥面动力学特性的索的刚度、张拉力和桥面裂纹等因素进行了数值分析.分析结果表明,在斜拉桥的施工阶段,随着梁的长度的改变,梁的刚度讯速下降,由于索对梁的支承作用使结构的刚度有一定的提高,而索的拉力对桥面作用的压力越来越大,轴向压力使结构的刚度降低越来越明显,另一方面轴向压力对桥面裂纹引起的刚度降低有一定的抑制作用.由此,在桥梁的建设中应重视索力对桥面动力特性的影响.4.学位论文郭策高速高精度数控车床主轴系统的动态与热态特性研究2003该文为江苏省十五重大科技攻关招标项目高速高精度数控车床中高速主轴系统的动力学建模、力特性和热特性分析、以及主轴系统动态优化设计研究课题,并参与开发出了拥有自主知识产权和具有刚性好、精度高、整机动态特性好等特点的CK1416高速高精度数控车床.该文的最大特点在于主轴系统的动态优化设计是综合了力和热特性的热-力结构耦合下的主轴系统动态优化,结果更为符合实际.该文的主要贡献和创新点包括:1.首次运用整体传递矩阵法计算主轴内外转子系统的动态特性.该法能方便地计及各转子的连接状况及转子陀螺力矩的影响,方法简单、精度高、易于编制通用程序.2.依照赫兹接触理论,提出了在预紧条件下滚动轴承径向刚度的计算方法,推导出在径向力作用下轴承角位移和角刚度的简便计算公式,并利用有限元法有效地解决了转子耦合支承刚度的计算问题,这也可为其他同类问题的解决提供参考.3.基于有限元法对主轴系统进行三维温度场建模和详细的热特性分析,在热-力结构耦合条件下计算主轴系统的动态特性和变形,结果包含了该系统的力学和热学性能,从而能更全面地描述主轴系统的动态特性.在此基础上优化设计的主轴将具有更好的动态性能.4.利用ANSYS的优化功能,通过APDL参数化设计语言对主轴系统进行基于热-力结构耦合下的优化设计.该法可以减少人工介入,通过自动寻优得到理论上的最优解,克服了传统方案比较式优化所得到的具有较大随机性结果的缺陷.5.应用有限元法首次对数控车床整机进行热特性分析.通过热源的确定,计算整机的温度场分布、热-力结构耦合变形,及由此造成的主轴头部跳动量的大小变化,由此表明CK1416数控车床整机的热变形对机床加工精度的影响程度.论文成果为高速主轴回转系统由经验、类比、静态设计向建模、优化、动态设计发展和高速高精度主轴系统的设计制造作出了有益的贡献.5.期刊论文熊万里.李芳芳.纪宗辉.吕浪.XIONGWanli.LIFangfang.JIZonghui.LVLang滚动轴承电主轴系统动力学研究综述-制造技术与机床2010,(3)综述了滚动轴承电主轴系统动力学建模中轴承建模、主轴-轴承系统建模、电主轴热特性建模和主轴机电耦合传动特性建模的技术现状,评述了电主轴动力学仿真的传递矩阵法、有限元法和软件开发的进展,结合工程实际具体分析了轴承预紧、轴承材料、电主轴发热及主轴机械参数对电主轴动态特性的影响规律,最后展望了滚动轴承电主轴系统动力学研究的未来发展趋势.6.期刊论文毛海军.孙庆鸿.陈南基于子结构阻抗匹配与优化拟合的高精度磨床整机动力学建模研究-中国机械工程2002,13(5)基于分布质量Riccati传递矩阵法和有限元法,分析了高精度内圆磨床的自由转子和由床身、工作台等部件所组成的基础的动态性能.根据阻抗匹配原理,建立了由转子-轴承-基础所组成的整机动力学模型.通过整台机床的试验模态分析,采用参数优化拟合修正动力学模型,并计算出滚动轴承刚度,为整机动态性能分析优化奠定基础.7.学位论文王秋华齿轮传动系统动力学的计算机仿真研究2000在对国内国外齿轮传动系统动力学研究概况分析的基础上,该文针对EQ-140变速器中由中间轴和第二轴通过一直齿轮副啮合构成的齿轮传动系统,对其动力学的计算机仿真研究进行了一些探讨.该文运用机械结构动力学建模理论,分别采用传递矩阵法、集中参数法和有限元法,建立了包括中间轴、第二轴两轴及轴上零件(轴承、齿轮等)在内的较为完整的系统动力学模型.这样的动力学模型,不仅可以从轴系结构系统的角度研究其动力学性能,同时也可以较为方便地考察由于齿轮啮合造成的耦合等动力特性.8.会议论文尚国清.林立.李巍浮筏系统的动力学建模分析方法研究2001本文系统地论述了浮筏技术研究中的基本理论问题之一:浮筏系统的动力学建模分析法.对浮筏系统的几个基本动力学建模分析法:多刚体动力学分析法、有限元法、阻抗综合法、模态阻抗综合法以及基于四端参数的传递矩阵法等作了深入的分析探讨,并剖析了各自的特点、适用范围以及它们的局限性.9.学位论文陈东海柔性宏-微机器人动力学及控制研究2005柔性宏-微机器人具有系统频带高、末端惯量小的特点，为提高机器人的综合性能提供了新的思路。目前国内外关于宏-微机器人的研究大多局限于控制策略，很少从机器人动力学角度进行分析。本文在柔性宏-微机器人的动力学建模、末端有效惯量分析、误差补偿及控制策略等方面进行较为深入地分析与探讨。首先，本文首次将传递矩阵法应用于柔性宏-微机器人系统，建立了动力学方程。先用传递矩阵法建立了平面3R柔性机器人弹性动力学方程，给出了一平面3R柔性机器人的数值算例，说明了传递矩阵法在柔性机器人动力学建模中是有效的。然后，通过将微机器人等效成激振力，建立了柔性宏-微机器人动力学方程。通过对3柔性/2刚性宏-微机器人数值仿真，说明了将微机器人等效为惯性力这一建模方法的有效性。其次，对柔性宏-微机器人末端有效惯量进行了较为深入的分析。首次基于宏-微机器人运动、动力学分析，从理论上推导出了末端有效惯量的数学表达式，证明了柔性宏-微系统机器人有效惯量以微机器人有效惯量为上界这个重要特点。然后利用宏-微机器人的冗余特性来规划机器人的关节运动，进一步降低了宏-微机器人末端有效惯量的上界值，提高机器人快速响应能力。最后给出了一柔性/二刚性宏-微机器人算例，验证了理论分析的有效性。最后，对宏-微机器人的误差补偿及控制策略进行了研究。从运动学角度分析了宏-微机器人误差可补偿的几何条件，建立了衡量补偿能力的可补偿性指标。然后利用宏-微机器人冗余性对机器人进行运动规划，提高了可补偿能力，给出了一柔性/二刚性宏-微机器人算例。最后利用非线性控制方法，分别建立了宏-微机器人误差补偿控制算法，并首次利用非线性控制理论分析了宏、微机器人控制算法的稳定性。10.期刊论文沈意平.李学军.褚福磊.SHENYiping.LIXuejun.CHUFulei大型多支承回转窑动力学建模与分析-力学与实践2007,29(6)针对回转窑运行轴线变化所引起筒体发生弯曲振动,推导了托轮系统各向异性等效刚度计算方程,发展了传递矩阵法来建立回转窑的动力学模型,并进行实例求解分析,从理论上阐明了常用的轴线检测方法存在动态误差的本质缺陷,为计算筒体动应力和轴线检测动态误差提供了基础方程.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：1ba823fd-27cb-4f96-8d27-9dd80154549a下载时间：2010年8月20日