基于ANSYS Workbench的齿轮参数激光测量系统刚度优化

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齿轮是现代工业及制造业中的关键零部件之-Ⅲ，为适应齿轮大批量生产及质量控制与检测需求目，研制了-种基于激光扫描技术的齿轮参数测量系统，其系统刚度是影响齿轮测量精度的重要因素之-。传统机械仪器-般通过改变构件的尺寸、数量和材料特性来提高刚度f3。文献嗵 过对刚度矩阵的特征值和特征向量的分析得到机构在特定位形下的刚度，适用于局部刚度优化；文献 总结了-套最佳质量分配”的数值分析法，适用于提高光空间机械臂的刚度；文献句总结出了-种端点刚度控制算法以提高机械设备的运作精度，但仅适用于开环链状串联机构；文献出了-种通过提高基础大件间的接触刚度来提高系统刚度的方法，适用于大型高速精密卧床的刚度优化，但该方法仅适用于与地面接触面积较大的卧式机构。

应用 ANSYS Workbench 13.0，对齿轮参数激光测量系统的机械部分进行有限元分析，并在此基础上运用平衡配重的方法优化系统应力分布，保证系统变形量误差控制在3 m内。

2建立模型2。1齿轮参数激光测量系统齿轮参数激光测量系统简图，如图 1所示。在测量过程中，来稿日期：2012-09-10基金项目：吉林势技支撑计划基金项目(20110313)作者简介：苏成志，(1977-)，男，吉林桦甸人 ，副教授，博士，主要研究方向：光机电-体化检测与控制庄 琰，(1988-)，女，江苏扬州人，在读硕士研究生，主要研究方向：机电系统控制与技术No.7July.2013 机械设计与制造 223各构件的角速度和角加速度曲线图，如图7、图 8所示。横坐标的单位为 ，纵坐标的单位为。/s和% 。与图4和图5相对比发现用这两种方法所求得的各构件的运动规律是相同或相接近的，且同样是连杆的角加速度最大，而振动台的角加速度是最小的，同样可以验证该振动装置的刚柔动力学模型的理论计算结果的正确性，验证该模型建立的方法是可行的。

4结论(1)振动台的角速度和角加速度相对于其他杆件都很小 ，整个装置运动特性较好，保证了结晶器的运动比较稳定。

(2)将 ADAMS软件所计算的运动学特性与刚柔动力学理论计算的结果进行对比，发现各构件的运行学特性变化曲线是基本- 致的，说明这两种方法都是正确的，也进-步验证了该振动装置的刚柔动力学模型的可行性。