滚珠丝杠副接触弹性变形和反向间隙对切削加工的影响分析和应用研究

发布时间：2017-04-29 13:14

  本文关键词：滚珠丝杠副接触弹性变形和反向间隙对切削加工的影响分析和应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：换挡装置是挖掘装载机换挡变速箱的重要功能部件,其关键零件——齿轮毂对制造精度特别是形位公差要求较高,零件质量好坏直接影响整机的换挡性能。前期经过三次加工跟踪试验,产品质量均未达到铣削工序的工艺设计要求。 本论文运用点接触的一般性原理和滚珠丝杠副的反向间隙理论剖析接触变形与反向间隙对加工的影响,并通过工程加工实际应用,采用不同的走刀路径来提高零件加工质量。论文主要研究内容如下： 首先,在一定的假设前提条件下运用赫兹点接触经典理论建立滚珠与丝杠和螺母滚道力学分析数学模型并对接触变形进行分析,推导出法向接触变形量和轴向接触变形量的数学公式并对轴向变形量影响因素进行分析。 其次,运用MATLAB软件中的Simulink模块对滚珠丝杠进给控制系统进行建模,并对仿真效果分析反向间隙对驱动电机转速、进给速度和加工精度的影响。 然后,介绍齿轮毂整体的工艺过程思路和精铣其齿槽所需要的设备、刀具、工装夹具的技术要求,着重介绍在非闭环数控控制系统中通过实际加工试验对比两种加工走刀路线对加工精度的影响,分析确认滚珠丝杠副接触弹性变形和反向间隙是造成此两种走刀路径方案对加工精度影响的主要原因,并将研究结果推广到箱壳体类零件精镗孔加工中取得较好的结果。 最后,通过研究总结及项目展望说明本项目研究成果在采用非闭环数控控制系统加工具有较高精度要求特别是对位置精度要求较高的零件中具有一定的推广借鉴作用。
【关键词】：齿轮毂 滚珠丝杠副 接触变形 反向间隙
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG502;TH161.2
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 目录7-9
• 1 绪论9-22
• 1.1 滚珠丝杠副介绍9-14
• 1.1.1 滚珠丝杠副的结构9-11
• 1.1.2 滚珠丝杠副的支承方式11-12
• 1.1.3 滚珠丝杠副的性能特点12
• 1.1.4 滚珠丝杠副的螺母预紧12-13
• 1.1.5 滚珠丝杠副的主要技术参数13-14
• 1.2 滚珠丝杠的发展与研究现状14-18
• 1.2.1 滚珠丝杠副国内外的发展14-17
• 1.2.2 滚珠丝杠副国内外的研究现状17-18
• 1.3 论文课题研究背景及意义18-20
• 1.3.1 论文课题的研究背景18-19
• 1.3.2 论文课题的研究意义19-20
• 1.4 论文的主要研究工作20-21
• 1.5 本章小结21-22
• 2 滚珠丝杠副的进给变形力学分析22-30
• 本章摘要22
• 2.1 机械加工切削力介绍22-23
• 2.2 赫兹点接触理论23-25
• 2.3 滚珠与丝杠和螺母滚道的接触力学分析25-29
• 2.3.1 滚珠丝杠副主曲率的计算25-27
• 2.3.2 滚珠丝杠副的接触变形计算分析27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 3 滚珠丝杠副反向间隙对切削加工的影响30-37
• 本章摘要30
• 3.1 开环、半闭环和全闭环数控控制系统的介绍30-32
• 3.2 丝杠进给控制系统仿真模型的建立32-34
• 3.3 反向间隙对进给系统定位精度影响的仿真分析34-36
• 3.4 本章小结36-37
• 4 工程实际应用分析37-47
• 本章摘要37
• 4.1 齿轮毂的工艺方案介绍37-38
• 4.2 齿轮毂精铣槽加工艺方案介绍38-39
• 4.3 两种走刀路线比较分析39-41
• 4.4 切削加工总误差分析41-44
• 4.5 结果验证44-45
• 4.6 其他应用场合介绍45-46
• 4.7 本章小结46-47
• 5 全文总结与展望47-48
• 5.1 全文总结47
• 5.2 展望47-48
• 参考文献48-51
• 作者简历51
• 研究成果简介51

【参考文献】

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本文编号：334943