單軸直線定位平臺(tái)系統(tǒng)多工況動(dòng)態(tài)特性分析及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著直線進(jìn)給系統(tǒng)向著高精度、高速度和高效率的方向發(fā)展，對其動(dòng)態(tài)性能的要求就越來越高，具有優(yōu)良性能的直線進(jìn)給系統(tǒng)得到了比較廣泛的應(yīng)用。直線進(jìn)給系統(tǒng)作為生產(chǎn)加工中比較常用的功能部件，其動(dòng)態(tài)特性分析對于整機(jī)的動(dòng)態(tài)特性有著非常重要的影響。
　　以HIWIN線性系列單軸直線定位平臺(tái)系統(tǒng)為研究對象，建立了動(dòng)力學(xué)模型和剛?cè)狁詈夏Ｐ?，通過理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對直線進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上為直線進(jìn)給系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中參數(shù)的優(yōu)化選擇和提高

2、系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供了一定的理論依據(jù)。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)簡述了單軸直線定位平臺(tái)系統(tǒng)的工作原理和性能要求，對國內(nèi)外關(guān)于直線進(jìn)給系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，提出了論文的研究內(nèi)容。
　　(2)建立了單軸直線定位平臺(tái)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，得到了系統(tǒng)的固有頻率的數(shù)值表達(dá)式，并得到理論值。
　　(3)建立了單軸直線定位平臺(tái)系統(tǒng)的剛?cè)狁詈夏Ｐ?。利用有限元分析軟件ANSYS對導(dǎo)軌和絲杠進(jìn)行了柔性化處理，生成MNF模態(tài)中性文件，

3、將MNF模態(tài)中性文件導(dǎo)入ADAMS中建立單軸直線定位平臺(tái)系統(tǒng)剛?cè)狁詈夏Ｐ?，并對其正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　(4)完成了單軸直線定位平臺(tái)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真分析。通過ADAMS研究了驅(qū)動(dòng)速度、系統(tǒng)阻尼、系統(tǒng)剛度、靜動(dòng)摩擦因數(shù)等單軸直線定位平臺(tái)系統(tǒng)本身參數(shù)變化對系統(tǒng)的影響，從理論上解釋了出現(xiàn)各類曲線的原因，提出了提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和減小振動(dòng)的方法;研究了當(dāng)外作用力施加在單軸直線定位平臺(tái)系統(tǒng)上，作用力大小的不同、作用力方向的改變和偏心作用力對系統(tǒng)

4、的影響，分析了外力作用對系統(tǒng)穩(wěn)定性造成的影響以及提出避免振動(dòng)的措施。
　　(5)完成了單軸直線定位平臺(tái)系統(tǒng)的振動(dòng)仿真分析。通過ADAMS/Vibration振動(dòng)分析模塊，完成了單軸直線定位平臺(tái)系統(tǒng)在自由振動(dòng)和受迫振動(dòng)時(shí)的仿真分析。自由振動(dòng)分析出的固有頻率和前面分析得到的理論固有頻率進(jìn)行了比對，驗(yàn)證了動(dòng)力學(xué)模型建立的正確性;受迫振動(dòng)分析了在滑塊受到外部激勵(lì)時(shí)的響應(yīng)結(jié)果，比較了前后滑塊的抗沖擊性能。
　　(6)完成了單軸直線定位