为值同上代入数值查表可知强度约束许用切削应力强度限制，令是个与材料有关的系数。代入数值西安文理学院本科毕业设计论文转角的限制轴的允许偏转角应该小于允许值代入数值则扭转变形的限制轴的扭转变形条件为则轴所受的扭矩，轴的材料的剪切弹性模量，轴截面的惯性距，切削力的限制切削力根据西安文理学院本科毕业设计论文数控车床主轴的频域分析频域简介及软件应用频域概述频域法是根据变分原理求解问题的数值方法，是数学和工程结合的产物，在工程领域应用广泛。该法早在世纪年代就已出现。年首先提出将个连续求解域分成有限个分片连续的小区域的组合，即离散化的概念，用来求解扭转问题。年，德国阿亨大学教授运用系统的最小势能原理，得到了系统的刚度方程，使得已经成熟的杆系结构矩阵分析方法，可以用于连续介质的分析当中。航空工业的发展也促进了频域的近步发展。年，美国波音公司的和等人在分析大型飞机结构时，第次采用了直接刚度法，给出了三角形单元求解平面应力问题的正确解答，从而开创了利用计算机求解复杂弹性平面问题的新局面。这术语是于年在篇论文首次提出。年代初，和采用了规则的三角形单元，从变分原理出发来求解微分方程式。到年，等人证明了频域法是基于变分原理的里兹法的另种形式，此后频域法才开始巩固其地位。年，英国教授提出了等参元的概念，从而使得频域更加普及和完善，在理论和工程应用都得到了飞速的发展。当前频域法己有弹性力学的平面问题扩展到了空间问题，板壳问题由线性到非线性问题，如塑性分析和疲劳分析由静力分析到动力分析而且扩展到多个领域，如流体力学电磁学传热学等。频域方法的基础就是结构离散和插值。频域法是先将连续体划分为有限个规则形状的单元体，相邻单元之间通过若干个结点相互联接。作用于单元上的外载荷，按等效原则移植为结点载荷。用划分后的有限个小单元的集合体，代替原来的连续体，此过程即为连续体的离散化。根据结点参数作为基本未知量，根据所取结点的基本未知量的不同，可将其分为位移法，以结点位移作为基本未知量的方法力法，以结点力作为基本未知量的方法混合法，以部分结点位移和部分结点里作为基本未知量的方法。工程上应用比较广泛的是位移法，即以单元结点位移为待求的基本未知量，单元内其余各点的位移则通过结点位移用插值函数求得。因此，每个单元需要选取简单的插值函数，用以近似表达单元内各点位移的分布规律，并把单元任点位移分量写成统形式的位移插值函数式，丛而可通过单元结点位移向量，表达单元内任点位移应变和应力。同时在保证单元满足平衡连续和物理性质等制约条件下，利用变分原理或虚功原理建立单元结点力向量和结点位移向量之间的特性关系，即建立单元频域方程式。此过程称为单元分析。最后，通过结点平衡和协调条件，运用直接迭加原理，将各单元的特性关系组集西安文理学院本科毕业设计论文成整体连续体的特性关系，即建立整体连续体结点载荷和结点位移之间的关系，形成整体频域方程式，得到组以结点位移分量为未知量的多元次联立方程组，再引入约束条件，就可求得连续体力学问题的数值解，此过程称为整体分析。软件应用随着计算机软硬件的发展，些规模较大，功能全面的商用频域软件相继问世，如，等等，而且这些软件和其它软件有着友好的数据接口。本文采用频域分析软件，是国际流行的大型商用频域分析软件，功能十分强大，不仅可以用于常规结构工程问题的静态或动态频域分析，还可以用于流体力学热力学温度场电磁场藕合等以及多场藕合分析，同时软件具有强大的后处理功能，与其它三维软件有良好的数据交换功能。如今已经广泛应用于许多工程领域，如航空汽车电子核科学等。的线性静力分析用于稳态载荷作用下的结构分析，不考虑惯性和阻尼影响。其中稳态载荷包括固定不变的惯性载荷，也可以是随时间变化缓慢近似静力的载荷。静力分析施加的载荷主要有外部的作用力稳态的惯性力位移载荷和温度载荷。分析步骤典型分析问题的步骤有三部分前处理求解后处理。前处理创建几何模型设置单元类型，定义单元属性和实常数设置材料属性网格划分。求解定义分析类型定义边界条件，施加载荷求解。后处理观察分析结果，有和两种方式，前者用于模型在个载荷步的结果分析，后者用于瞬态分析。分析结果可以通过云图向量图和列表等方式显示。机床主轴频域分析模型构建几何模型以往对于中空阶梯轴多采用空间梁单元模拟，随着计算机软硬件技术的发展，运算能力获得极大的提高，使得现在的机具有以前工作站的能力。本文以沈阳机床厂生产的型数控车床主轴为试验对象，采用三维实体单元模拟相对梁单元来说，主要原因就是梁单元模型忽略了主轴截面形状及剪应力的影响，而三维实体单元可以考虑截面形状因素在约束条件上三维实体单元更加接近实际情况对于长径比小于的主轴部件，适宜采用三维实体单元。频域模型建立频域模型建立的好坏关系到以后分析计算准确性和计算成本。建立频域模型可以采用频域分析软件直接建立模型，也可以采用采用其它三维实体造型软件建立部件的西安文理学院本科毕业设计论文三维实体模型，然后通过数据转换调入到频域分析软件中，进而建立模型。在本文中我们采用前种方法，利用建立三维模型。在建立模型过程中，为了便于频域分析，对模型进行了简化，主要包括螺纹键槽按实体处理忽略退刀槽倒角等局部特征。经过这老师刘凌老师的热情关怀和悉心指导。在我撰写论文的过程中，刘老师倾注了大量的心血和汗水。从开题报告的修改论文的架构拟定到最终定稿，她给予了殷切的指导，提出了许多宝贵的意见。无论是在论文的选题构思和资料的收集方面，还是在论文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了刘老师悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是她广博的学识严谨的治学精神和丝不苟的工作作风使我受益匪浅，在此表示真诚地感谢和深深的谢意。此外，感谢母校内所有教过我的老师和使我受教的老师们的无私传道授业解惑，让我能辨事理明是非，让我在人生的长路上向前迈进大步。同时，由于本人才疏学浅，加之此次设计时间紧任务重，同学们都给予了重要帮助。由于篇幅限制在此不再将他们列举，但是我对他们无私慷慨的帮助表示深深的谢意,最后要感谢的是我的父母，他们不仅培养了我对中国传统文化的浓厚的兴趣，让我在漫长的人生旅途中使心灵有了虔敬的归依，而且也为我能够顺利的完成毕业论文提供了巨大的支持与帮助。在未来的日子里，我会更加努力的学习和工作，不辜负父母对我的殷殷期望,我定会好好孝敬和报答他们,西安文理学院本科毕业设计论文参考文献黄雨华董遇泰。现代机械设计理论和方法，沈阳，东北大学出版社，张耀满王旭东蔡光起滕立波。高速机床频域分析及其动态性能试验，组合机床与自动化加工技术，,，,,,,等。主轴轴承系统的计算，利用结构修正法确定静态和动态性能，国外轴承。,,,肖曙红。前支承为三联角接触球轴承的主轴组件的性能分析和简化计算大连理工大学，费仁元黄旭东杨家华宋国荣殷德义邢巨恒主轴部件动态参数确立的实验方法研究，北京工业大学学报，史安娜王浩主轴部件三维实体模型的频域分析法，机械设计与制造，刘素华加工中心用电主轴的研究与设计，北京理工大学，田福祥。机械优化设计理论与应用。北京冶金工业出版社濮良贵，纪名刚。机械设计学习指导第四版。北京高等教育出版社。,,,,,,,执原，旋风切管机主轴系统的建模和仿真分析西安文理学院本科毕业设计论文附录附录数控车床主传动系统图西安文理学院本科毕业设计论文样的简化可以提高计算效率，并且对计算结果精度影响很小。图主轴三维外观图单元类型选择和网格划分按照前面模型分析的要求，主轴实体模型采用单元。单元为空间结点等参元空间单元模拟主轴，用于模拟三维实体单元。该单元具有以下特点具有二阶的位移模式，能适应映射网格，每个结点具有三个空间自由度，该单元特性具有塑性蠕性大变形大的张力。另外因为该主轴主要采用钢，钢是机制造业使用最广的钢种之，经调质后具有良好的综合力学性能，它的切削加工性和淬透性尚好，经碳氮共渗和高频淬火后，可作受载荷较大及要求耐磨又不受很大冲击的零件。西安文理学院本科毕业设计论文图主轴的映射网格化后的模型表单元材料参数参数量弹性模量泊松比密度输入量由于主轴的轴向刚度很大，阻尼对横向振动特性影响很小，所以在建立频域模型中只考虑径向刚度影响，利用四个同截面周向均布的弹簧阻尼单元模拟。以下为机床主轴的动力学模型，利用弹簧阻尼单元模拟轴承的弹性支承。单元可应用于维二维和三维空间的纵向的或者扭转的弹性问题求解。作为纵向弹簧阻尼考虑时，只承受轴向的拉压，不考虑弯曲和扭转作为扭转弹簧阻尼考虑时，承受纯扭转，不考虑弯曲和轴向载荷。单元不具有质量属性，质量可以采用集中质量单元模拟。表单元参数输入支承位置前支承后支承刚度阻尼在建立主轴轴承支承部分的模型时，在每个圆周截面上建立个弹簧阻尼单元沿圆周均布。弹簧单元的长度按照各处轴承的内外圈半径确定。在建立频域模型中，外圈节点利用建立，内圈节点采用建立，同时要保证弹簧单元的频域划分数目为。所有弹簧阻尼单元外部四个节点限制全部自由度，前端内锥孔轴承支承内部四个节点限制轴向自由度。为了限制主轴轴方向的移动，在截面上与弹簧相连