動力伺服刀架轉(zhuǎn)位系統(tǒng)的可靠性研究.pdf

1、動力刀架是數(shù)控加工機床的重要功能部件。它的性能直接影響數(shù)控機床的切削性能和切削效率，體現(xiàn)了數(shù)控機床設(shè)計和制造技術(shù)的核心水平。進行動力刀架的可靠性研究具有非常重要的意義。
　　本文以某型動力刀架為研究對象，將動力刀架的轉(zhuǎn)位系統(tǒng)按照轉(zhuǎn)位傳動和鎖定兩個運行過程，分別予以考慮。在轉(zhuǎn)位過程中，采集伺服電機的轉(zhuǎn)速和扭矩數(shù)據(jù)，計算得到了轉(zhuǎn)位傳動系統(tǒng)三級變位齒輪的齒間嚙合力。以實際嚙合力為輸入條件，結(jié)合機械可靠度計算的攝動方法，得到了各級齒輪的齒

2、面接觸疲勞強度可靠度和齒根彎曲疲勞強度可靠度。對齒輪軸的分析計算，得到了齒輪軸的疲勞強度可靠度。在鎖定過程中，對轉(zhuǎn)位系統(tǒng)的油壓進行采集和統(tǒng)計計算，計算得到了動齒盤的輪齒強度可靠度。
　　轉(zhuǎn)位系統(tǒng)是典型的串聯(lián)系統(tǒng)，將計算得到的各部件可靠度按照串聯(lián)系統(tǒng)可靠度進行計算，得到了該型動力刀架轉(zhuǎn)位系統(tǒng)的可靠度。
　　本文的工作主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
　　(1)通過大量的現(xiàn)場實驗，統(tǒng)計了伺服電機輸出轉(zhuǎn)速和傳動扭矩。結(jié)合嚙合力公式，

3、計算得到了各級齒輪傳動的嚙合力。采集了轉(zhuǎn)位鎖緊系統(tǒng)的油壓變化數(shù)據(jù)。假設(shè)動齒盤和鎖緊齒盤在鎖緊初期是單齒嚙合，從而得出動齒盤和鎖緊齒盤在單齒嚙合過程中的嚙合力。
　　(2)建立傳動系統(tǒng)各級變位齒輪的三維模型。以實驗數(shù)據(jù)做為輸入條件，使用有限元軟件，對齒輪的齒面接觸應(yīng)力和齒根彎曲應(yīng)力進行了計算。使用ADAMS軟件對三級齒輪傳動系統(tǒng)進行了運動學(xué)和動力學(xué)仿真。
　　(3)分析了在鎖緊過程中，動齒盤和鎖緊齒盤的輪齒嚙合過程，分析出轉(zhuǎn)位