曲轴是发动机的重要组成部件,它将活塞的上下往复运动转变为输出轴的旋转运动。曲轴连杆颈的轴线偏心于主轴颈的轴线,因此曲轴连杆颈的加工是曲轴加工的难点之一。目前,曲轴的主轴颈和连杆颈是分开加工的,这样就需要进行多次装夹,造成重复定位,自动化程度低,工人的劳动程度大,用工成本高,效率低,降低了企业的效益,是的企业缺乏市场的竞争力。针对该问题,我们课题组提出了曲轴复合车削的新概念。曲轴复合车削(国家发明专利(已公开))的工作原理是:曲轴和刀架同步转动,工件在工件的回转运动与刀架的回转运动的过程中进行加工。其加工对象就是曲轴主轴颈与连杆轴颈,实现一次装夹完成主轴颈和连杆颈的车削加工。这种加工方法的实现需要确保一个重要条件:即在加工过程中刀架连杆的回转与待加工曲轴回转要保持转角的同步。因此对头架箱主轴旋转运动与刀架旋转运动的同步性要求很高。依据该原理,课题组已研制出一台曲轴复合车削的试验装置,在运动形式上能演示复合车削的原理,但在实现实际的切削加工方面还存在一些问题。针对存在的问题,本文设计了一种新的刀架系统并以头架箱主轴端至刀架系统输入端之间的传动链为对象,对传动链的结构进行相关的改进设计,以及对传动链的动态特性进行研究。本文的主要内容如下:1.依据曲轴随动车削原理以及现有刀架系统的不足,提出新型刀架系统。2.根据主轴-刀架系统传动链的三维模型建立传动链的对象模型。对转角误差的来源进行分析。对主轴-刀架系统传动链的转角误差进行初步计算。3.研究主轴-刀架系统传动链的动力学模型。以齿轮-转子模型和齿轮副扭转模型为基础,建立主轴-刀架传动链的刚度-阻尼模型和啮合误差分析模型,通过建立数学模型,来寻找系统的输出转角与输入转角之间的具体函数关系,从而了解传动链的动态特性。4.由于刀架系统结构的改变,导致试验装置其他相关结构的变化,因此对相关的结构变化进行改进设计,包括传动链末端新增加的挂轮机构等。