基于等效静态载荷理论的机床运动部件轻量化设计

来源：上海理工大学学报杂志2015年第6期北京时间：

作者：段朋云

单位：上海理工大学 公共实验中心, 上海 200093,上海理工大学 机械工程学院, 上海 200093

摘要：为保证机床的加工精度和切削效率,机床的运动部件需要较高的刚度和较轻的质量.以某型号磨床的主轴箱为研究对象,建立包含主轴箱、电主轴磨头和滚珠丝杠等部件的有限元柔性多体动力学模型,运用等效静态载荷理论将柔性多体动力学分析与静态结构优化理论相结合,采用拓扑优化技术对主轴箱进行轻量化设计.与传统静态载荷下的主轴箱结构拓扑优化设计相比,该方法更适用于机床运动部件的结构轻量化设计,优化后的主轴箱结构在保证静动态性能的前提下质量减轻8.5%.

关键词：机床运动部件;等效静态载荷;轻量化;结构拓扑优化

基金资助：国家自然科学基金资助项目(50875174,51175347);上海市教委科研创新重点项目(13ZZ114)