面向再制造的机床部件剩余寿命预测技术研究.pdfVIP

Classified Index: TH16 U.D.C: 621 Dissertation for the Master Degree in Engineering REAEARCH ON RESIDUAL LIFE PREDICTION TECHNOLOGY FOR REMANUFACTURING OF MACHINE TOOL PARTS Candidate ： Liu Guangyu Supervisor ： Han Zhenyu Academic Degree Applied for ： Master of Engineering Speciality ： Mechanical Manufacture and Auto mation Affiliation ： School of Mechatronics Engineering Date of Defence ： July, 2014 Degree-Conferring-Institution ： Harbin Institute of Technology 万方数据 哈尔滨工业大学工学硕士论文 摘 要 随着人类科技的进步，工业的发达，资源与环境问题日益严峻。因此，发 展循环经济和构建节约型社会成为了迫切的需要。为了发展循环经济和构建节 约型社会，绿色再制造工程的概念应运而生。再制造工程能够减少废旧产品处 理过程中对其剩余价值的浪费，大幅度延长产品生命周期。机床再制造产业是 我国再制造产业的重要组成部分。 本论文针对重型机床再制造理论中亟待解决的寿命预测和可再制造性评估 问题，对基于有限元分析法的机床零部件剩余寿命预测算法和重型机床零部件 可再制造性系数评估方法进行了系统的研究。首先，本文对常见的基于有限元 的疲劳寿命算法及修正法，还有疲劳模型进行了研究，通过分析比较，总结提 出了适用于重型机床零部件的疲劳寿命计算方法，同时也为有限元分析奠定了 理论基础。 然后，选择重型机床零部件中比较有代表性的机床主轴和增力丝杠为研究 对象，使用UG 软件对两种零件进行实体建模，导入ANSYS Workbench 软件建 立有限元模型并进行仿真分析，得到应力应变响应和疲劳寿命的仿真结果。根 据应力应变响应分析结果通过疲劳寿命算法得到零件疲劳寿命理论计算结果， 将其与疲劳寿命仿真结果对比验证仿真结果正确性。然后将仿真结果与零件的 实际工作情况结合提出了机床零部件剩余寿命预测算法，并且选择同型号的增 力丝杠进行疲劳试验，利用实验结果验证了仿真的可靠性和算法的正确性。 最后，相对于现行的产品可再制造性评价标准，本文设计了更适用于重型 机床零部件的可再制造性系数评价模型，并且设计了模型中各个指数的具体算 法。该模型从技术性、经济性和环境指数三方面评定零部件的可再制造性，形 成了完整的机床零部件可再制造性系数评价方法。并且本文以重型卧车主轴为 例，通过实例验证证明了该方法的有效性和实用性。 关键词：再制造；重型机床；剩余寿命；可再制造性 - I - 万方数据 哈尔滨工业大学工学硕士论文 Abstract Nowadays, as