Влияние контактных характеристик соединений корпусных деталей на показатели статической точности станков

• Автор: Ершов, Алексей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 131 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Состояние проблемы и задачи исследования

1.1. Расчетные схемы и типы математических моделей для

статических расчетов несущих конструкций станков

1.2. Критерии оценки статического качества несущих

конструкций станков

1.3. Программные средства автоматизации статических

расчетов соединений корпусных деталей несущих конструкций станков с плоскими стыками

1.4. Поставленные задачи

Глава 2. Основные концепции разработки методического обеспечения системы автоматизации получения оценок показателей статической точности станков на основе учета контактных характеристик плоских стыков
2.1. Объекты исследования. Их свойства, идеализация и описание структуры
2.2. Дискретизация контактных слоев. Сеточные элементы и их
характеристики
2.3. Основные фрагменты алгоритмов дискретизации и статического расчета несущих конструкций станков
2.4. Построение математической модели объекта исследования
2.4.1. Вектор обобщенных координат
2.4.2. Матрица жесткости конструкции
2.4.3. Вектор обобщенных сил
2.4.4. Вектор обобщенных реакций
2.5. Реализация оптимизационного подхода
2.6. Особенности препроцессорных функций системы
Глава 3. Разработка системы автоматизации получения оценок статических показателей точности станков
3.1. Назначение и структура системы
3.2. Входные и выходные данные

3.3. Алгоритм дискретизации и статического расчета станочных конструкций
3.4. Особенности алгоритма дискретизации и статического расчета в оптимизационной постановке
3.5. Условия применения системы
Выводы
Глава 4. Расчетно-экспериментальная проверка достоверности результатов, получаемых с помощью созданной системы
4.1. Сравнение результатов натурных и машинных экспериментов
4.1.1. Нормальные контактные перемещения
4.1.2. Касательные контактные перемещения
4.1.3. У чет макрогеометрии поверхностей стыков
4.2. Сравнение результатов машинных экспериментов с результатами точных аналитических решений
4.3. Сравнение результатов расчетов контактных соединений с плоскими стыками, выполненных по принятой в станкостроении методике технических расчетов, с результатами, полученными с помощью созданной компьютерной системы
4.4. Влияние степени полноты учета конструктивных и технологических факторов на выходную точность станка (на примере расчета направляющих ползуна)
Выводы
Глава 5. Использование созданной системы для проектных оценок статической точности станков
5.1. Построение математических моделей несущих конструкций станков
5.2. Получение рабочих полей компоновок станков, полей обрабатываемых деталей и режущих инструментов
5.3. Исследование статического поведения несущих конструкций станков (на примере анализа конструктивного варианта широкоуниверсального консольно - фрезерного станка)

5.3.1. Анализ рабочих полей компоновки станка, обрабатываемой детали и режущего инструмента
5.3.2. Определение пути повышения статической точности
5.4. Проведение на стадиях проектирования машинных экспериментов, имитирующих приемо - сдаточные испытания станков
5.4.1. Оценка статической контактной жесткости несущей конструкции станка
5.4.2. Влияние контактной жесткости на отклонения траекторий движения рабочих органов
5.5. Сложные случаи проектного расчета тяговых сил приводов подач
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение
Приложение

нальная матрица.
После нахождения решения системы (2.8) перемещения точек, в том числе узловых и заданных характерных точек системы, могут быть вычислены по зависимости
мещений в направлениях координатных осей X, У и Z г-ых точек, принадлежащих у -ым телам системы тел; Е- единичная диагональная (3 х 3)~
матрица; КМ у- кососимметричная координатная (3x3)- матрица т.(у,/).
Последняя имеет вид
Ее ненулевые элементы - разности координат т.(у,/) и т. (у,р) - полюса в принятой ГСК XYZ.
Знание полей перемещений позволяет определить области контакта. Их границы (рис. 2.4,а) находятся по смене знака компонентов перемещений по нормалям к контактным поверхностям. Если границы областей контакта пересекают отдельные СЭ-ты, то на время текущей и последующей итераций должны быть введены временные СЭ-ты, например аОЬ, ЫХ/, сйН и др. на рис, 2.4,а.
Поля давлений и касательных напряжений на контактных поверхностях, соответствующие найденным полям перемещений, находятся с привлечением (2.1) и (2,2)
Типичное распределение давлений по поверхностям СЭ-ов показано на рис. 2.4,6. В одном или двух узлах СЭ-та давления могут быть равными нулю, Отличные от нуля давления всегда имеют одинаковые знаки.
Типичные распределения по поверхностям СЭ-ов касательных напряжений отличаются от распределений давлений. В общем случае компоненты
Ти и Ту узловых касательных напряжений г СЭ-ов могут отличаться как по
величине, так и по знакам (рис. 2.4,в-д). Максимальные касательные напря-
где £;>г- = 1и.КШЦ,; им, Ур и №л г - компоненты абсолютных пере-
(2.11)