机床螺栓联接结构的静动态优化设计.pdfVIP

第2期 组 合机床 与 自动化 加工 技术 No．2 2016年2月 M odularMachineTool AutomaticManufacturingTechnique Feb．2016 文章编号：1001—2265(2016)02—0001—04 DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2016．02．001 机床螺栓联接结构的静动态优化设计木 马雅丽，张 霄，申会鹏，龚 振，冯 潇 (大连理工大学机械工程学院，辽宁 大连 116024) 摘要：综合考虑螺栓联接结构中多种因素对主轴箱静动态性能的影响，完成了螺栓联接结构的优化 设计。首先，基于主轴箱的静动态特性，提出主轴箱螺栓联接结构的评价指标，建立螺栓联接结构静 态性能评价模型。其次，采用多工况静动态拓扑优化技术确定符合力学特性的螺栓联接布置形式， 并构造联接结构参数优化算法，完成主轴箱螺栓联接结构参数的优化。最后，借助ANSYS对比分析 优化前后的主轴箱静动态性能，得到优化后的主轴箱结构方案在动态性能不低于原方案的情况下， 其误差敏感方向的位移减小了1．9e mm和 1．5e～mm。 关键词：螺栓联接；结构参数；优化设计 中图分类号：TH122；TG65 文献标识码 ：A Staticna dDynamicOptimi zationDesignofBoltedJointsStructureofMachineTool MA Ya．1i，ZHANG Xiao，SHEN Hui．peng，GONG Zhen，FENG Xiao (SchoolofMechanicalEngineering，DalianUniversityofTechnology，DalianLiaoning116024，China) Abstract：Theoptimizationdesignofboltedjointsstructurehasbeencompleted，takingintoconsideration variousfactorsonstaticanddynamicperformnaceofheadstock．Firstly，theevaluationindexofboltedjoints structureisputforwardbasedon htestaticand dynami cpropertiesofheadstock．Subsequently，multiple workingconditionsofsatticanddynamictopologyoptimizationtechniquesraeusedtodeterminethearrange- mentfomr ofboltedjoints．Thentheboltstructuralparametersoptimizationalgorihtm isproposedandhte prama etersoptimizationofboltedjointsstructureiscompleted．Finally，hteanalysisnadevaluationofbolted jointsstructurecanbecarriedoutcombinedwihtANSYS．Theresultsindicatehtattheoptimaldesignstruc— turecanreducedisplacementsofhtespindleaxisalongtheerrorsensitivedirectionby1．9e～lmnand1．5e一 mlTlunderhteconditionhtatthedynamicperformnaceofhteoptimi zedstructureschemeisnotlowerthna the originalplan． Keywords：boltedjoints；structuralperformnaces；optimizationdesign 螺栓间距对法兰失去密封作用的影响。曹力等 采