摘要:本文的课题是数控滚齿机主轴滚刀的改造设计及性能仿真,首先对齿轮加工行业技术和设备以及齿轮制造需求进行分析,针对以汽车工业,军工工业等在相关行业的发展从而推动齿轮生产制造企业转型升级,在齿轮制造设备上要求更高的精度和加工效率,提出了数控滚齿机的发展的想法。
本文对国内外数控滚齿机技术开发进行后续分析,结合当前国内数控滚齿机的发展水平,更加精确、科学地制定数控滚齿机滚刀主轴的基本性能参数。在选择主轴电机上,对主轴静态刚度、支承件等关键技术进行了分析,并对滚刀主轴部件的配置方案以及零件的选择进行了设计计算,努力做到更加合理与经济。
通过运用ANSYS对滚刀主轴进行有限元分析,以验证其性能是否满足滚齿机加工要求。最后对本文的设计工作进行总结,得出了一些有用的结论。
关键词:滚齿机;滚刀主轴;ANSYS
目录
摘要
Abstract
1绪论-1
1.1 Y3150数控滚齿机研究的背景和问题的提出-1
1.2 数控滚齿机设计的意义和必要性-1
1.3 市场需求性-1
1.4 分析国内外滚齿机的发展现状及未来趋势-2
1.4.1 滚齿机国内发展现状-2
1.4.2 滚齿机国外研究现状-2
1.4.3 滚齿机研制技术的发展趋势-2
1.5 本章小结-3
2 总体设计-4
2.1 总体设计要求-4
2.2 滚齿机加工原理-4
2.3 滚齿机的传动系统-4
2.4 主传动总体结构设计-6
2.4.1 主轴箱外形方案初定-6
2.4.2 主轴箱传动方案初定-7
2.5 本章小结-7
3 Y3150数控滚齿机滚刀主轴部件结构设计-8
3.1结构方案设计-8
3.2主轴设计相关问题分析-8
3.2.1 主轴回转精度分析-9
3.2.2 主轴静刚度-9
3.2.3 主轴支撑组件问题分析-11
3.3 本章小结-13
4 Y3150数控滚齿机设计计算-14
4.1 主电机设计计算-14
4.1.1 电机选型-14
4.1.2主电机功率设计计算-14
4.1.3 主电机与主轴功率特性的匹配设计-18
4.2 主运动传动组件设计计算-19
4.2.1主运动传动系统简图-19
4.2.3齿轮的设计及校核-20
4.2.4轴的设计及校核-26
4.3 本章小结-28
5 基于ANSYS对滚刀主轴的静动态性能分析-29
5.1滚刀主轴的三维建模-29
5.2基于ANSYS对主轴的性能分析-30
5.2.1ANSYS软件的介绍-31
5.2.2主轴的静态分析-31
5.2.3滚刀主轴的模态分析-34
5.3本章小结-35
结论-36
致谢-37