滾動直線導(dǎo)軌結(jié)合面耦合的動力學(xué)仿真.pdf

1、滾動直線導(dǎo)軌以其高速高精、低損耐磨等優(yōu)點逐漸取代滑動導(dǎo)軌,成為一種新型的滾動支撐,并廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機床、工業(yè)機器人以及精密電子機械等設(shè)備中。作為不可替代的關(guān)鍵性功能部件,滾動直線導(dǎo)軌本身的動態(tài)性能會直接影響到其附屬的設(shè)備的精度。由于滾動直線導(dǎo)軌是用滾動體連接導(dǎo)軌和滑塊的,屬于點接觸或線接觸,所以結(jié)合部的動態(tài)性能是滾動直線導(dǎo)軌整體性能的關(guān)鍵,也是薄弱環(huán)節(jié)?？梢娪斜匾獙L動直線導(dǎo)軌的結(jié)合部進行動力學(xué)分析,重點就是建立一種有效的動力學(xué)模型。

2、
　　本文利用赫茲接觸理論和微動理論,首先對單圓柱與平面的接觸模型進行了分析,從解析的角度求解出了法向接觸剛度和切向接觸剛度的表達式,為動力學(xué)模型結(jié)合面參數(shù)的識別提供了理論基礎(chǔ)。論文介紹了基于頻響函數(shù)識別實驗對結(jié)合面參數(shù)進行識別的方法,對節(jié)點不在結(jié)合面上的阻尼彈簧單元模型和自定義八節(jié)點單元模型進行了分析。論文重點建立了三種動力學(xué)模型,第一種是利用八組彈簧單元模擬結(jié)合部建立的多自由度振動模型,第二種是在第一種模型的基礎(chǔ)上建立有限元模

3、型,第三種是用虛擬材料模擬結(jié)合部建立了動力學(xué)模型。第一種模型運用拉格朗日方程建立了系統(tǒng)的振動微分方程,理論求解了系統(tǒng)的固有頻率和振型;第二種模型通過有限元模態(tài)分析,得到了更為精確的結(jié)果;第三種模型通過等效的方法,建立了描述材料特性的楊氏模量、泊松比及密度等物理參數(shù)的數(shù)學(xué)模型,從而能夠完成動力學(xué)模型的建立。
　　通過利用ANSYS最新的平臺Workbench對這幾種模型分別進行了動力學(xué)仿真,得到了系統(tǒng)的前6階固有頻率和振型,幾種模型