直線滾動導(dǎo)軌結(jié)合面剛度建模及其特性分析.pdf

1、結(jié)合面是零件、部件之間相互接觸，按照裝配技術(shù)要求組合起來的，其接觸剛度常常是機械結(jié)構(gòu)整體剛度的重要組成部分。如果某個關(guān)鍵部位結(jié)合面的接觸剛度太低，則其將影響機械結(jié)構(gòu)的整體剛度及結(jié)構(gòu)性能，成為整體剛度的薄弱環(huán)節(jié)。機械系統(tǒng)結(jié)合面剛度的精確建模，對機械系統(tǒng)的動力學(xué)特性研究具有十分重要的作用，且結(jié)合面剛度特性的研究也是機械系統(tǒng)動力學(xué)研究中的一個重要基礎(chǔ)性問題。
　　以直線滾動導(dǎo)軌為研究對象，通過模態(tài)實驗、理論計算和有限元分析相結(jié)合的方法，

2、開展結(jié)合面接觸剛度建模和動力學(xué)特性分析研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)對國內(nèi)外結(jié)合面剛度模型的研究現(xiàn)狀進行了綜述，對國內(nèi)外研究成果進行了歸納，提出結(jié)合面剛度特性研究中存在的主要問題，制定了理論推導(dǎo)、有限元分析和實驗驗證相結(jié)合的研究方法。
　　(2)完成了直線導(dǎo)軌的模態(tài)實驗，獲取相關(guān)參數(shù)。通過試驗?zāi)B(tài)分析技術(shù)，分別獲得導(dǎo)軌系統(tǒng)法向和切向頻響函數(shù)，進而識別導(dǎo)軌結(jié)合面法向和切向動態(tài)特性參數(shù)，并利用單自由度分量分析法對導(dǎo)軌進行剛

3、度識別。
　　(3)建立了結(jié)合面的法向和切向接觸剛度分形模型，分析了分形參數(shù)對結(jié)合面的影響，并與實驗結(jié)果進行對比驗證?；诮Y(jié)合面的分形接觸理論，建立了結(jié)合面的法向接觸剛度和切向接觸剛度數(shù)學(xué)模型;考慮摩擦因素的影響，分析了分形參數(shù)對粗糙結(jié)合面的影響規(guī)律;與模態(tài)實驗測得的結(jié)合面接觸剛度進行對比，驗證了考慮結(jié)合面摩擦因素影響的機械固定結(jié)合面法向和切向接觸剛度模型的準確性。
　　(4)完成了直線導(dǎo)軌的有限元建模與接觸特性分析，并將所

4、得剛度值與數(shù)值及實驗結(jié)果進行對比驗證。通過有限元分析方法，研究了載荷作用對導(dǎo)軌結(jié)合面變形量的影響;獲取了直線滾動導(dǎo)軌結(jié)合面的剛度值，并進一步驗證結(jié)合面剛度理論模型的準確性;同時驗證了在求解剛度中所施加力的最大值滿足直線滾動導(dǎo)軌材料的屈服極限。
　　(5)完成了直線導(dǎo)軌的有限元模態(tài)分析和結(jié)合面剛度識別，并進行所得剛度值的對比分析。對直線滾動導(dǎo)軌進行了模態(tài)分析，得到前5階固有頻率和振型;采用優(yōu)化參數(shù)法對結(jié)合面剛度進行識別，并完成了對比