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磨齒機類設備的有限元模型是怎樣的同時有哪些工作原理?

發布時間:2018-03-14

磨齒機類設備的有限元模型是怎樣的同時有哪些工作原理?

 

1、目前常用的方法有兩種:

一種用兩個同步電動機分別拖動砂輪主軸和工件主軸,用掛輪換置;一種用數控的方法,即在砂輪主軸上裝脈沖發生器,發出與主軸旋轉成正比的的脈沖,脈沖經數控系統調制后經伺服系統和伺服電動機驅動工件主軸,在工件主軸上裝反饋信號發生器。

2、分度磨齒:這類磨齒機根據砂輪形狀又可分為蝶形砂輪型、大平面砂輪型和錐形砂輪型三種。它們都是利用齒條和齒輪的嚙合原理,用砂輪代替齒條來磨削齒輪。齒條的齒廓是直線,形狀簡單,易于保證砂輪的修整精度。加工時被切齒輪在想象中的齒條上滾動。每往復滾動一次,完成一個或兩個齒面的磨削。因此需多次分度才能磨完全部齒面。

連續北京十一选五走势图表2ooo期:連續磨削的磨齒機,砂輪為蝸桿形,稱為蝸桿砂輪磨齒機,砂輪相當于滾刀,相對工件作展成運動,磨出漸開線。工件作軸向直線往復運動,以磨削直齒圓柱齒輪的輪齒,如果作傾斜運動,就可磨削斜齒圓柱齒輪。砂輪的轉速很高,展成鏈不能用機械方法聯系砂輪和工件。

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磨齒機的主軸系統通過砂輪直接參與切削加工。其性能的好壞,對機床的抗振性、加工精度和表面粗糙度均有很大影響。

主軸系統包括主軸、傳動齒輪、軸承、法蘭盤、砂輪卡盤,主軸材料為38CrAlA鋼,形狀為空心階梯軸。齒輪為模數m=4,z=46的圓柱齒輪,由一22kW, 轉速為1500r/min8000r/min SIMENS 1PH7 電機驅動,前后支承均為SKF 7020CD/P4A軸承,前支承為3個,后支承為2個。

建立有限元模型前,先對實體模型進行適當簡化,忽略螺孔等細小局部的影響。

根據實際結構情況,主軸系統簡化為前端固定、后端滑動的簡支梁結構,選擇六面體單元SOLID45對實體模型進行離散分網,以手工確定網格尺寸,體掃掠的方式形成網格,可使扇形單元近似SOLID45,更加規則,同時限制單元的個數,從而提高計算速度和計算精度。模型的單元數為12096,節點數為13284。

前支承處約束自由度UX=UY=UZ=0,后支承約束自由度UY=UZ=0。

相關參數為楊氏模量EX=200GPa,泊松比NUXY=0.3,密度DENS=7800kg/m3。

加約束后的有限元模型如圖1 所示。圖中,A處為砂輪卡盤,E處為前支承,B處為后支承,C處為驅動齒輪,D處為法蘭盤。