● 摘要
本论文针对国内某曲轴生产骨干企业自行设计研制的高精度曲轴连杆颈磨床，对其头尾架轴系和被加工工件曲轴分别进行静力学、动力学分析以及组成的整体系统进行综合分析和性能仿真，从而提高机床的加工精度、改善工件的加工质量。论文首先对头尾架主轴及静压轴承进行了结构设计和相关计算和分析，在轴承的相关计算与设计中，通过合理的参数选择、计算，得出了油膜刚度的最佳值、偏心率、流量、泵功率以及摩擦功率等。对主轴的主要参数进行了确定和计算。针对不同轴承刚度对主轴进行受力仿真分析，并进行比较，选出最优的一组前后轴承刚度值。在曲轴的模态分析中，对曲轴进行了两种不同位移约束的模态分析，取模态分析的前10阶为研究对象，分析了这两种情况下的振型。在曲轴的磨削加工仿真分析中，根据本文中的磨削参数，计算出曲轴的磨削力。对不同位置的连杆轴颈进行磨削仿真分析，通过比较仿真结果，得出了连杆轴颈位置在曲轴加工过程中的变形情况，分析了在曲轴下方加辅助支撑时曲轴的加工变形。其次对曲轴进行了瞬态响应分析，得出了使曲轴变形最小的最佳辅助支撑力，这对于实际加工过程改善曲轴的变形有很重要的意义。在机床头、尾架主轴与工件曲轴组成的系统的性能分析中，重点进行了整体系统的接触仿真分析、接触状态下的模态分析以及接触状态下不同位置连杆轴颈的受力仿真分析。