基于ANSYS的磨齿机组合立柱振动特性研究.pdf

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1、2013年5月机床与液压Mav2013第41卷第9期MACHINETOOL&HYDRAULICSVoJ_4lNo．9DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．09．033基于ANSYS的磨齿机组合立柱振动特性研究孙国栋，李欢，赵大兴，彭玲(1．湖北工业大学机械工程学院，湖北武汉430068；2．宜昌长机科技有限责任公司，湖北宜昌443003)摘要：立柱是磨齿机的重要支撑部件，其动态特性直接影响着齿轮的磨削精度。以磨齿机的组合立柱为研究对象，通过对组合立柱和组合部件分别做模态分析，得到组合立柱

2、与其组合部件的固有频率和振型，说明了组合立柱的整体研究与其组成部件单独研究间的差异性，为磨齿机的后续研究提供理论依据。关键词：磨齿机；组合立柱；中床身；模态分析中图分类号：TH161+．6文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)9—120—4StudyonVibrationCharacteristicofCombinationColumninGearGrinderBasedonANSYSSUNGuodong，LIHuan，ZHA0Daxing，PENGLing(1．SchoolofMechanicalE

3、ngineering，HubeiUniversityofTechnology，WuhanHubei430068，China；2．YichangChangjiMachineTechnologyCo．，Ltd．，YichangHubei443003，China)Abstract：Thecolumnisoneofthemostimportantsupportcomponentsingeargrindingmachine，itsdynamiccharacteristicsim—pactonthegearsgndingaccu

4、racydirectly．Takingthecombinationcolumnastheresearchobject，modalanalysesforthecombina—tioncolumnanditspartsweremade，SOtheirnaturalfrequenciesandvibrationmodesweregotten．Thedifferencebetweenthewholestudyofthecombinationcolumnandtheindependentresearchaboutthecons

5、tituentpartswasexplained．Itprovidestheorybasisforthesubsequentresearchaboutthegeargrindingmachine．Keywords：Gearndingmachine；Combinationcolumn；Lathebed；Modalanalysis随着科学技术和经济的发展，齿轮加工业对于齿均还未做深入研究。轮加工机床的性能要求不断提高，向着高速、高精度、高效率的方向飞速发展，对机床的设计生产提出了更高要求⋯。组合立柱由立柱和中床身两部分组

6、成，对于高精度磨齿机，为了保证其安装或定位精度，有时需要对床身或立柱进行再加工，但是庞大的床身和立柱成型后都不便于加工，而使用组合立柱可以很好地解决这类问题，它的使用方便了加工同时也能够提高安装定位精度，减少齿轮磨削的机械误差。国内有很多人对机床立柱做了研究，朱林波等通过对立柱结构频率的灵敏度分析，完成了立柱结构的优化设计。；王学林等引入用户自定义单元模拟结合面的图1组合立柱结构示意图刚度，分析机床固定立柱和底座结合面的刚度对机床作者利用ANSYS有限元软件对磨齿机的组合立模态的影响；牛涛等人对立柱进行静态和动态分柱

7、以及立柱和中床身分别做模态分析，求得了它们的析，得到立柱静动态特性，分析不同筋板形式对立柱固有频率和主振型，通过比较得到组合立柱的基本特静态性能的影响；杨曼云等对大型立柱进行定性和性。定量分析，完成对立柱性能的预测和评估。他们研1有限元模型建立究的立柱均为整体式立柱，对于组合立柱(见图1)立柱与中床身的材料为HT300，弹性模量E为收稿日期：2012一O4—01基金项目：湖北省自然科学基金资助项目(2010CDB03102)；武汉市青年科技晨光计划项目(201150431128)；湖北省教育厅优秀中青年人才项目(Q2

8、0121408)作者简介：孙国栋(1981一)，博士，副教授，研究方向为数字化设计与制造、产品质量视觉检测等。E—mail：sgdeagle@163．tom。第9期孙国栋等：基于ANSYS的磨齿机组合立柱振动特性研究·123·表2立柱与中床身的静动态分析结果7．4％、20．2％、9．9％、1．4％、4．3％、10．6％。通过上面的分析得到了组合