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机床支承件螺栓连接布局设计方法研究.pdf
第51卷第4期 西 安 交 通 大 学 学 报 V01．51No．4
0FXI’AN UNIVERSITY
2017年4月 JOURNAL JIAOTONG Apr．2017
DoI：10。7652／Xjtuxb201704002
机床支承件螺栓连接布局设计方法研究
盛晓茜，朱林波，洪军，屈云鹏
(西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室，710049，西安)
摘要：针对机床支承件螺栓连接布局设计缺乏相关技术理论支撑的问题，提出了考虑压力分布耦
合作用的螺栓连接布局优化设计方法。该方法基于高斯函数，通过数据拟合方法对单螺栓连接结
合面压力分布进行数学表征，引入单螺栓极限作用半径的概念，表征单螺栓连接结合面压力分布区
域的大小，研究单螺栓极限作用半径的确定方法，并通过分析螺栓间压力分布的耦合作用对其进行
修正，以修正后的极限作用半径为依据，建立机床支承件螺栓连接布局优化设计方法。构建机床典
型支承件微缩模型，通过有限元分析和试验的方法验证模型的可行性，依据此模型在动刚度和静刚
度两方面校验螺栓布局设计方法。研究结果表明，该设计方法使机床动刚度一阶固有频率最大提
高了13．86％，静刚度最大提高了18．16％，有效改善了机床整体的动静特性，将为机床支承件螺栓
连接布局设计提供基础理论与技术支持。
关键词：机床；支承件；螺栓连接；布局设计；动静特性
中图分类号：THl23文献标志码：A 文章编号：0253—987X(2017)04一o006—10
COnnectiOns forMachineTool Part
BoIted LayOutDesign Support
SHENG Linbo，HONGJun，QU
Xiaoqian，ZHU Yunpeng
for
(State Manufacturing JiaotongUniversity，Xi’an710049，China)
KeyLaboratory SystemsEngineering，Xi’an
Abstract：Anovel method of distributionis
optimizationdesign consideringcouplingpressure
to theoreticaltotheboltedconnections ofmachinetool
layout
proposedprovide support design
Thedata methodisusedtocharacterizethe distributiononthe
supportpart． fitting pressure
The of is
interfaceof boltbasedonGaussianfunction． distribution
single regionpressure
theultimate radiusof bolt。Theultim
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