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车削加工中心及车铣复合加工中心在航空、船舶、汽车、发电等领域中有着广泛应用。动力伺服刀架是加工中心上重要功能部件之一,其性能优劣将直接影响加工中心最终的加工精度和效率。本文基于“高档数控机床与基础制造装备"科技重大专项课题“动力伺服刀架的动态可靠性与可靠性灵敏度设计及试验技术”,以沈阳机床集团生产的某动力伺服刀架为研究对象,对其动力模块中齿轮传动系统静动态特性进行研究,课题研究对于提高动力伺服刀架设计水平具有理论意义和实际应用价值。本文研究内容主要有:(1)在查阅国内外文献的基础上,首先研究了齿轮副啮合内部激励产生的机理,以及常用的齿轮振动分析模型,然后对齿轮修形原理和相关问题确定进行了研究。(2)建立了动力伺服刀架动力模块传动系统的虚拟样机模型,并对其静态性能进行分析,所进行的静态分析主要包括轴的静态分析、齿轮强度分析和齿轮副啮合错位量的计算,为进一步研究齿轮修形和传动系统的动态特性奠定基础。(3)齿轮修形是有效降低齿轮副啮合振动和提高其承载能力的措施之一。以动力伺服刀架动力模块齿轮传动系统中第一级直齿轮传动为研究对象,基于相关文献和KISSsoft软件确定出三种齿轮修形方案,通过对比研究其传递误差曲线、传递误差频谱分析结果、齿面接触应力大小及分布和线载荷曲线等,最终确定出了最佳齿轮修形方案。(4)在进行齿轮修形研究的基础上,对动力模块齿轮传动系统进行动态分析。利用Romax软件对动力模块齿轮传动系统进行模态分析,通过与动力模块各转速下所对应的各齿轮副啮合频率和各轴转动频率进行对比,分析出共振输入转速。然后进一步研究了在各齿轮副传递误差激励下,系统在各轴承处的动态响应,为动力模块动态优化设计提供参考。通过课题的研究工作,为进一步掌握动力伺服刀架的动态特性和提高动力伺服刀架的设计水平奠定基础。