動(dòng)力伺服刀架轉(zhuǎn)位系統(tǒng)的可靠性研究.pdf

1、動(dòng)力刀架是數(shù)控加工機(jī)床的重要功能部件。它的性能直接影響數(shù)控機(jī)床的切削性能和切削效率，體現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的核心水平。進(jìn)行動(dòng)力刀架的可靠性研究具有非常重要的意義。
　　本文以某型動(dòng)力刀架為研究對(duì)象，將動(dòng)力刀架的轉(zhuǎn)位系統(tǒng)按照轉(zhuǎn)位傳動(dòng)和鎖定兩個(gè)運(yùn)行過(guò)程，分別予以考慮。在轉(zhuǎn)位過(guò)程中，采集伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算得到了轉(zhuǎn)位傳動(dòng)系統(tǒng)三級(jí)變位齒輪的齒間嚙合力。以實(shí)際嚙合力為輸入條件，結(jié)合機(jī)械可靠度計(jì)算的攝動(dòng)方法，得到了各級(jí)齒輪的齒

2、面接觸疲勞強(qiáng)度可靠度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度可靠度。對(duì)齒輪軸的分析計(jì)算，得到了齒輪軸的疲勞強(qiáng)度可靠度。在鎖定過(guò)程中，對(duì)轉(zhuǎn)位系統(tǒng)的油壓進(jìn)行采集和統(tǒng)計(jì)計(jì)算，計(jì)算得到了動(dòng)齒盤(pán)的輪齒強(qiáng)度可靠度。
　　轉(zhuǎn)位系統(tǒng)是典型的串聯(lián)系統(tǒng)，將計(jì)算得到的各部件可靠度按照串聯(lián)系統(tǒng)可靠度進(jìn)行計(jì)算，得到了該型動(dòng)力刀架轉(zhuǎn)位系統(tǒng)的可靠度。
　　本文的工作主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
　　(1)通過(guò)大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)了伺服電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)扭矩。結(jié)合嚙合力公式，

3、計(jì)算得到了各級(jí)齒輪傳動(dòng)的嚙合力。采集了轉(zhuǎn)位鎖緊系統(tǒng)的油壓變化數(shù)據(jù)。假設(shè)動(dòng)齒盤(pán)和鎖緊齒盤(pán)在鎖緊初期是單齒嚙合，從而得出動(dòng)齒盤(pán)和鎖緊齒盤(pán)在單齒嚙合過(guò)程中的嚙合力。
　　(2)建立傳動(dòng)系統(tǒng)各級(jí)變位齒輪的三維模型。以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做為輸入條件，使用有限元軟件，對(duì)齒輪的齒面接觸應(yīng)力和齒根彎曲應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算。使用ADAMS軟件對(duì)三級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真。
　　(3)分析了在鎖緊過(guò)程中，動(dòng)齒盤(pán)和鎖緊齒盤(pán)的輪齒嚙合過(guò)程，分析出轉(zhuǎn)位