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立式圆盘锯床的研发及其关键部件的特性分析

作　者: 张继深
导　师: 项占琴；吕福在
学　校: 浙江大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 圆盘锯床硬质合金锯片主轴 ANSYS 模态分析
分类号: TG561
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 75次
引　用: 1次
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内容摘要

为解决无缝钢管加工生产线下料设备长期依赖进口的状态,针对高钢级、难切削、连续作业等特点,研究开发了一台立式圆盘锯床。该设备综合应用了机械、液压、气动、电气、计算机等技术。全文共分六章,内容如下：1、介绍无缝钢管生产工艺及其下料锯床的现状,分析国内外锯床设备的发展和特点,阐明硬质合金圆盘锯床的研发意义。2、从锯切工艺和要求着手提出锯床设计的性能指标,规划了锯床系统的整体结构及工作流程,并对机械系统、电气控制系统做出了详细设计。重点介绍了主轴传动部分、拖板导向、进给传动等关键部件的设计。3、由结构模态分析理论入手,引出有限元模态分析法及其代表软件ANSYS,并介绍了ANSYS软件的功能及特点。4、建立圆盘锯片的振动方程,运用ANSYS软件建模分析了锯片的静态和动态特性,并对比分析了片体厚度、夹盘直径等对锯片动态特性的影响,提出了相应的结构改进意见。5、分析主轴结构的静态和动态特性,运用ANSYS软件建模分析了主轴的静态刚度和模态特性,基于现有结构对比讨论了支承跨距、支承轴径对主轴刚度的影响,从而提出主轴结构优化设计方案。6、总结论文研究工作,并提出了有待于进一步研究完善的问题。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-19
  1.1 课题背景及来源  9-13
    1.1.1 无缝钢管生产加工工艺  9-10
    1.1.2 几种锯床在钢管切管工艺中的比较  10-12
    1.1.3 硬质合金圆盘锯床研发课题的来源  12-13
  1.2 国内外锯床的发展和现状  13-17
    1.2.1 国外锯床的历史和现状  13-14
    1.2.2 国内锯床的现状  14-17
  1.3 课题研究的必要性及其主要内容  17-19
    1.3.1 必要性  17
    1.3.2 主要内容  17-19
第二章锯床系统整体设计  19-43
  2.1 锯切工艺参数要求  19-20
  2.2 锯床机械系统设计  20-35
    2.2.1 概述  20-24
    2.2.2 切削力计算  24-26
    2.2.3 主轴传动设计  26-29
    2.2.4 进给传动设计  29-30
    2.2.5 各部件设计  30-33
    2.2.6 液压系统设计  33-35
    2.2.7 润滑系统设计  35
  2.3 锯床电控系统设计  35-41
    2.3.1 电控系统方案设计  35-37
    2.3.2 PROFIBUS总线和通讯  37-38
    2.3.3 802D SL数控系统设计  38-39
    2.3.4 S7-300PLC电控系统设计  39-40
    2.3.5 控制软件设计  40-41
  2.4 本章小结  41-43
第三章模态分析理论及ANSYS软件  43-50
  3.1 结构模态分析的重要性  43-44
  3.2 模态分析法原理  44-46
  3.3 有限单元法  46-47
    3.3.1 理论介绍  46
    3.3.2 基本步骤  46-47
  3.4 ANSYS软件介绍  47-48
    3.4.1 软件介绍  47-48
    3.4.2 ANSYS分析的基本过程  48
    3.4.3 ANSYS模态分析  48
  3.5 本章小结  48-50
第四章圆盘锯片的动静态特性分析  50-58
  4.1 引言  50-51
  4.2 圆锯片的静态特性分析  51-53
  4.3 圆锯片的动态特性分析  53-57
    4.3.1 锯片固有频率和振型的分析  53-55
    4.3.2 片体厚度对锯片固有频率的影响  55-56
    4.3.3 夹盘直径对锯片固有频率的影响  56-57
  4.4 本章小结  57-58
第五章主轴系统的动静态特性分析  58-67
  5.1 主轴系统的结构分析  58-61
    5.1.1 主轴结构分析  58-59
    5.1.2 主轴系统静态特性概述  59-60
    5.1.3 主轴系统动态特性概述  60-61
  5.2 主轴系统的静、动态特性分析  61-66
    5.2.1 分析和建模  61-62
    5.2.2 主轴静态刚度计算  62
    5.2.3 主轴动态特性分析  62-66
  5.3 本章小结  66-67
第六章总结与展望  67-69
  6.1 总结  67-68
  6.2 展望  68-69
参考文献  69-72
附录  72-73
  A 现场照片  72-73
  B 作者在攻读学位期间发表的论文和专利  73
  C 作者在攻读学位期间参与的课题  73

立式圆盘锯床的研发及其关键部件的特性分析

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