螺杆转子磨床砂轮架的动态特性分析与优化.pdfVIP

第 12期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 NO．12 2011年 12月 M odularMachineTool＆ AutomaticManufacturingTechnique Dec．2011 文章编号 ：1001—2265(2011)12—0004—06 螺杆转子磨床砂轮架的动态特性分析与优化水 孙文钊 ，王禹林 ，冯虎 田 (南京理工大学 机械工程学院，南京 210094) 摘要：以高精度数控螺杆转子磨床砂轮架为研 究对象，利用ANSYSWorkbench有限元分析软件对其 进行了模态分析和谐响应分析 ，获得砂轮架的前六阶固有频率和振型，识别出砂轮架的薄弱环节 ，并 验证了砂轮架能够成功克服共振 。在此基础上 ，以提 高砂轮架低阶固有频率和降低 总质量为优化 目 标 ，提 出了三类改型方案 ，采用方案对比优选的方法确定综合方案 ，并通过静力分析验证 了综合方案 的可行性。结果表 明：与原结构相比，优化后砂轮架的一阶固有频率提 高了8．63％，同时总质量减轻 了8．84％，达到 了较好的优化效果，为砂轮架结构的改进优化提供 了理论参考依据。 关键词 ：螺杆转子磨床 ；砂轮架；模态分析 ；谐响应分析；结构优化 中图分类号 ：TG502．31 文献标识码 ：A DynamicCharacteristicsAnalysisand Optim izationofScrew RotorGrinder’SGrindingCarriage SUN W en—zhao，W ANG Yu—lin，FENG Hu—tian (CollegeofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China) Abstract：TakingthehighprecisionNC screw rotorgrinder’Sgrindingcarriageastheresearching ob— ject，themodalanalysisandharmonicresponsesanalysisaremadebyANSYSWorkbenchfiniteelement analysissoftware．The firstsix ordersofnaturalrfequency and mode shapesareobtained，theweak pointsofgrindingca~iageareidentified，and itisverifiedthatthegrindingca~iagecould successfullyO— vercomeresonance．Then，threeretrofitschemesarepresented with increasinggrindingca~iage’Slow ordernaturalrfequencyanddecreasingtotalqualityasoptimizedobject．Theoptimalschemeisconfirmed bythemethod ofcomparison optimized schemes，and thefeasibility oftheoptimalscheme isverified throughthestructurestaticanalysis．Theresultsshow that，compared withtheoriginalstructureofthe grindingcarriage，thefirst—ordernaturalrfequency increases8．63％ ，whilethetotalquality decreases 8．84％ ．Thisstudyachievesgood effect，andprovidesthetheoreticalreferencefortheoptimization of grinding carriage structure．