钛浩机械关于高精度重型回转顶尖承载能力的研究.docx

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1、钛浩机械关于高精度重型回转顶尖承载能力的研究高精度重型回转顶尖是为P60S滚齿机加工大型高精度齿轮所专门研制，本文围绕该顶尖承载性能进行，主要研究容包括运用有限元法对顶尖的承载能力进行深入研究，计算顶尖在径向作用力作用下的挠度；分析顶尖主要部件对顶尖挠度的影响，并对其分析结果进行实验验证；对径向支撑轴承的预紧与轴承刚度关系进行深入研究；针对影响顶尖挠度的主要原因提出了具体改进方案。利用ABAQUS有限元分析软件建立顶尖的有限元模型，详细讨论了顶尖对称模型和材料模型的建立方法；并就接触问题的有限元法进行了详细研究；运用辅助作用力解决了由于轴承滚子与滚道脱离接触而导致的收敛问题。分析得出顶尖的

2、作用力一挠度关系曲线和顶尖各主要部件变形对顶尖挠度影响的大小。对顶尖承载能力的有限元分析结果进行实验验证。特别讨论了实验中加载系统的设计，解决了由于顶尖前端部为锥面而造成径向负载力加载困难的难题。实验结果验证了对顶尖承载能力有限元分析的正确性。针对轴承预紧量与轴承刚度关系，运用赫兹接触理论建立了计算圆柱滚子轴承径向刚度的数学模型，用VB.NET编程语言编制了计算圆柱滚子轴承径向刚度的程序并进行实例计算。运用ABAQUS有限元软件建立圆杜滚子轴承的有限元模型，并进行分析计算，得出在不同预紧量下轴承的刚度。对两种分析方法得出的结果进行了对比分析。根据有限元分析和实验结果，针对原顶尖体悬臂梁结构

3、易变形而导致顶尖挠度过大的问题，提出了顶尖的具体改进方案，并对方案进行了有限元分析，验证改进后顶尖的性能。关键词挠度；有限元；ABAQUS;回转顶尖AbstractThehighprecisionheavy-dutyrotatedcenterisspeciallydesignedformanufacturinglargegearbyP60Srollgearmachine.Themainlycontentinthispaperinclude:researchthecarryingcapacityofthecenterbyFiniteElementmethod(FEM),calculateth

4、eflexibleofthecenterontheradialforce,analysistheinfluenceofthemainpartsforflexible,andtestoutanalysisresultbyexperiment,bringforwardtheimprovedplanaccordingtothemainfactorsaffectingtheflexibleofcenterAFiniteElementAnalysis(FEA)modelisbuiltforthecenterbyABAQUSsoftware,andmakeadetailedresearchforthe

5、contactproblemofFEMandtheloadingprocessofradialload,resolvetheconvergenceproblembyreasonofnon-contactbetweentheballandroadofbearingbyusingtheassistantforce.Byanalysis，getarelationcurveforforceandflexible，andtheaffectofmainpartsdeformationtotheflexible.DoaexperimentfortestingtheFEAresultfortheloadc

6、apacityofcenterEspeciallydiscussthedesignforexperimentloadsystem,resolvetheradialloaddifficultproblembecausetheforwardendofthecenterisacone.TheexperimentalresultconfirmtheresultbytheFEA.Accordingtorelationbetweenpre-loadofthebearingandtheloadcapacity.Themathmodelfortheradialandaxisbearingsrigidity

7、isbuiltbyHertzContactTheory,AprocessisprogrammingforcalculatingtheradialandaxisbearingsrigiditybyVB^NETsoftwareandisusedforcalculation.AFEAmodelforcylindrical-rollerbearingisbuiltbyABAQUSsoftwareandisusedforcalcu