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机床支承件螺栓连接布局设计方法研究
【作者】 盛晓茜 朱林波 洪军 屈云鹏
【关键词】 机床 支承件 螺栓连接 布局设计 动静特性
【摘要】针对机床支承件螺栓连接布局设计缺乏相关技术理论支撑的问题,提出了考虑压力分布耦合作用的螺栓连接布局优化设计方法.该方法基于高斯函数,通过数据拟合方法对单螺栓连接结合面压力分布进行数学表征,引入单螺栓极限作用半径的概念,表征单螺栓连接结合面压力分布区域的大小,研究单螺栓极限作用半径的确定方法,并通过分析螺栓间压力分布的耦合作用对其进行修正,以修正后的极限作用半径为依据,建立机床支承件螺栓连接布局优化设计方法.构建机床典型支承件微缩模型,通过有限元分析和试验的方法验证模型的可行性,依据此模型在动刚度和静刚度两方面校验螺栓布局设计方法.研究结果表明,该设计方法使机床动刚度一阶固有频率最大提高了13.86％,静刚度最大提高了18.16％,有效改善了机床整体的动静特性,将为机床支承件螺栓连接布局设计提供基础理论与技术支持.
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