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砂带随动研磨曲轴的恒压控制技术研究及应用
| 论文题名： | 砂带随动研磨曲轴的恒压控制技术研究及应用 |
| 关键词： | 随动研磨;船用曲轴;连杆颈;误差补偿;运动模型;恒压控制 |
| 摘要： | 船用曲轴是直接用于柴油发动机与螺旋桨联接而传递推进力的工具，被誉为大型船舶“心脏”(柴油发动机)的“心脏”；并且它形状复杂，刚度差，容易变形，质量要求高。同时砂带研磨作为曲轴最终加工工序，除了改变曲轴的加工精度和表面粗糙度外，使表面形成具有储油功能的纹路，在曲轴运行中起到润滑的作用。在对曲轴进行随动研磨的过程中，由于曲轴的特殊结构，在加工连杆颈的过程，随动机构的重力、摩擦力和随时变化的惯性力的影响，会导致在磨削过程中，连杆颈的受力不均匀；同时磨削时间的长度，会影响表面粗糙度，所以最终导致连杆颈表面质量的不均匀。所以需对其随动研磨过程进行分析，来实现在研磨中的恒压研磨。 本文的主要研究内容及结论如下： 首先根据砂带随动研磨曲轴连杆颈的主要特点建立了砂带随动研磨曲轴连杆颈的运动模型。并在曲轴恒转速研磨条件下，分析了其运动示意图和单颗磨粒的运动轨迹曲线图。砂带随动恒压研磨连杆颈的条件下，先对曲轴变速旋转进行分析，即单颗磨粒在磨削连杆颈时磨削点沿着连杆颈表面匀速运动；同时也对连杆颈的磨削力和随动机构的受力模型进行分析，为了使其连杆颈只受研磨块的夹紧力。 其次在随动恒压研磨连杆颈条件下，并对其影响连杆颈加工精度误差进行分析。其中包括：1)受机床装配误差的影响，磨床的随动机构的中心高与曲轴的回转中心高存在误差；2)曲轴旋转滞后误差；3)研磨块磨损误差。根据其误差分析，提出了相应的误差补偿模型。 然后对整个研磨系统进行设计与分析。对于机械部分，主要对研磨块进行设计；对于电气部分，主要包括设计电气控制原理和相关电气元件的选择；对于控制部分，主要是对整个随动恒压研磨的控制流程图和对曲轴变速旋转的插补原理进行分析。 最后分别进行常规试验和砂带随动恒压研磨试验，并对两组磨削试验进行对比分析，得出随动恒压研磨后连杆颈的表面粗糙度的变化范围不大，粗糙度值都在0.2μm左右，其表面粗糙度的一致性更好。 |
| 作者： | 张美 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 黄云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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