單軸直線定位平臺系統(tǒng)多工況動態(tài)特性分析及實驗研究.pdf

1、隨著直線進給系統(tǒng)向著高精度、高速度和高效率的方向發(fā)展，對其動態(tài)性能的要求就越來越高，具有優(yōu)良性能的直線進給系統(tǒng)得到了比較廣泛的應用。直線進給系統(tǒng)作為生產加工中比較常用的功能部件，其動態(tài)特性分析對于整機的動態(tài)特性有著非常重要的影響。
　　以HIWIN線性系列單軸直線定位平臺系統(tǒng)為研究對象，建立了動力學模型和剛柔耦合模型，通過理論和實驗相結合的方法對直線進給系統(tǒng)的動態(tài)特性進行分析，在此基礎上為直線進給系統(tǒng)運動過程中參數的優(yōu)化選擇和提高

2、系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供了一定的理論依據。本文的主要研究內容如下:
　　(1)簡述了單軸直線定位平臺系統(tǒng)的工作原理和性能要求，對國內外關于直線進給系統(tǒng)的研究現狀進行了綜述，提出了論文的研究內容。
　　(2)建立了單軸直線定位平臺系統(tǒng)的動力學模型，得到了系統(tǒng)的固有頻率的數值表達式，并得到理論值。
　　(3)建立了單軸直線定位平臺系統(tǒng)的剛柔耦合模型。利用有限元分析軟件ANSYS對導軌和絲杠進行了柔性化處理，生成MNF模態(tài)中性文件，

3、將MNF模態(tài)中性文件導入ADAMS中建立單軸直線定位平臺系統(tǒng)剛柔耦合模型，并對其正確性進行了驗證。
　　(4)完成了單軸直線定位平臺系統(tǒng)的動力學仿真分析。通過ADAMS研究了驅動速度、系統(tǒng)阻尼、系統(tǒng)剛度、靜動摩擦因數等單軸直線定位平臺系統(tǒng)本身參數變化對系統(tǒng)的影響，從理論上解釋了出現各類曲線的原因，提出了提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和減小振動的方法;研究了當外作用力施加在單軸直線定位平臺系統(tǒng)上，作用力大小的不同、作用力方向的改變和偏心作用力對系統(tǒng)

4、的影響，分析了外力作用對系統(tǒng)穩(wěn)定性造成的影響以及提出避免振動的措施。
　　(5)完成了單軸直線定位平臺系統(tǒng)的振動仿真分析。通過ADAMS/Vibration振動分析模塊，完成了單軸直線定位平臺系統(tǒng)在自由振動和受迫振動時的仿真分析。自由振動分析出的固有頻率和前面分析得到的理論固有頻率進行了比對，驗證了動力學模型建立的正確性;受迫振動分析了在滑塊受到外部激勵時的響應結果，比較了前后滑塊的抗沖擊性能。
　　(6)完成了單軸直線定位