机械5

主轴选的是沈阳机床一厂生产的CKS6125型数控车床主轴为试验对象，主轴实体 模型采用Solid45单元，另外主轴材料主要采用40Cr钢,利用ANSYS有限元软件对主 轴进行静、动态特性分析，确定合理的边界条件，改善主轴部件的静动态特性，并采 用合理的数学建模方法进行对比分析。简叙了模态分析理论的基本概念和原理,对数 车床主轴数值模拟计算这个方面进行了结构动力学的分析和研究。论述了有限元方法 和动力学分析的基本求解过程，建立机床主轴有限元模型，合理的确定了载荷、轴承 支承刚度和约束条件，选定了单元类型。采用La
nczos法对其进行自由模态分析，得 到主轴的5个固有频率和振型，求出主轴的前五阶固有频率为:0.759e-4Hz、874.74Hz、 874.74Hz、1019Hz、1019Hz，找出工作时容易发生共振的频率域，采用ANSYS对机床 主轴进行模态分析验算,为进一步提高精度和转速提供理论依据,为进行结构改进提 供理论指导。 目录 摘要I Abstract II 第一章绪论1 1.1课题研究的背景及意义1 1.2数控机床主轴研究现状2 1.3主轴性能研究概况3 1.4本课题的研究内容4 第二章理论基础6 2.1模态分析理论6 2.2本章小节10 第三章机床主轴的有限元分析11 3.1有限元简介及ANSYS软件应用11 3.1.2 ANSYS软件应用12 3.1.2.1 ANSYS的线性静力分析12 3.1.2.2分析步骤12 3.2机床主轴有限元分析模型12 3.2.1构建几何模型12 3.2.2有限元模型建立13 3.2.3单元类型选择和网格划分14 3.3机床主轴振动模态分析16 3.3.1 ANSYS动力分析16 3.3.2模态分析17 3.4本章小结21 结论22 参考文献23 致谢24 附录一英文文献翻译 附录二英文文献原件