滾動直線導軌靜動態(tài)特性分析及其結合面參數可擴展研究.pdf

1、滾動直線導軌是數控機床進給系統(tǒng)的常用功能部件之一，其性能對數控機床進給系統(tǒng)甚至整機的性能都有很大影響。研究滾動直線導軌的靜動態(tài)模型的建立方法和滾動直線導軌結合面參數可擴展特性具有重要的理論意義和實際應用價值。
　　本文以在數控機床中廣泛采用的滾動直線導軌為研究對象，研究建立考慮滾動結合面特性的滾動直線導軌靜動力學理論預測及有限元模型，并基于這兩種模型開發(fā)滾動直線導軌專用分析軟件，集成理論預測模型快速性和有限元模型準確性的優(yōu)勢，并將

2、軟件與數據庫管理軟件連接，管理導軌分析參數。論文具體研究工作如下:
　　(1)在查詢國內外文獻的基礎上，綜述了滾動直線導軌靜態(tài)特性、動態(tài)特性結合面參數可擴展研究現狀，確定了本文研究的關鍵問題。
　　(2)基于赫茲接觸理論推導出了考慮過盈量的法向靜力學預測模型;基于拉格朗日方程進行解析建模，建立了滾動直線導軌的動力學預測模型;得到了滾動直線導軌的預測法向剛度及前五階約束模態(tài)的頻率與影響因素的關系。
　　(3)基于有限元分

3、析，進行滾動直線導軌的參數化有限元建模，完成了滾動直線導軌的靜力、模態(tài)、諧響應分析。
　　(4)開發(fā)了集成理論預測模型和有限元模型及數據庫管理功能的滾動直線導軌專用分析軟件?；赩isual Basic和Matlab設計預測分析模塊;基于Visual Basic和ANSYS的APDL設計了有限元分析模塊;基于Visual Basic和Access設計了滾動直線導軌數據庫管理模塊。軟件集成了這三個模塊，實現Matlab、ANSYS及

4、Access的后臺運行，使用者通過在界面上簡單操作即可完成導軌的靜力、自由模態(tài)、約束模態(tài)和諧響應分析及結果的存取、刪除等管理。
　　(5)設計并完成了滾動直線導軌靜剛度實驗和模態(tài)實驗，驗證了預測模型和有限元分析的正確性。
　　研究建立了準確的滾動直線導軌理論預測法向靜力學、動力學模型和有限元靜動力學模型，得出了設計參數與滾動直線導軌性能的關系;開發(fā)了集成理論預測模型和有限元模型及數據庫管理功能的滾動直線導軌專用分析軟件，提高