以曲轴磨削砂轮架为研究对象,提出了一种平移-扭转集中参数模型作为基本分析模型。首先基于拉格朗日能量法推导出集中参数模型的控制方程,计算并分析机构的固有频率和模态振型;然后通过直接微分法计算固有频率对设计参数(包括支撑刚度、部件质量和惯性矩)的灵敏度系数;最后在灵敏度分析的基础上,得到了一种优化的参数修正方案。该模型清晰展现了系统的固有特性,优化后砂轮架系统固有频率比优化前平均提高了8%。

为提高曲轴磨床砂轮回转精度,介绍了一种高精度带轮传动机构的设计和优化方法。首先依据花键传动特点,设计纯扭矩传动机构;然后采用MATLAB全局寻优算法和ANSYS有限元仿真,进行连接螺栓优化和结构参数灵敏度分析;最后依据结构参数灵敏度曲线修改各参数取值完成结构优化。结果表明：优化后传动机构最大变形量下降40%;前6阶模态频率增幅均在27%以上。