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转台作为数控机床的核心功能部件,其性能直接影响整机的性能及零件的加工质量。本文以转台典型传动链为研究对象,以提高转台的回转进给静动态精度为目标,系统地研究了转台传动链扭转静动刚度的匹配设计方法,取得如下成果:构建转台传动链的统一扭转静刚度模型。在分析传动链各单元刚度的基础上,根据传动链的静力平衡条件,获得传动链相邻单元实际转角关系的通用模型;结合扭转静刚度定义,建立了传动链的静刚度模型。通过与有限元仿真结果进行比较,验证了模型的正确性。该模型可有效地评价传动链静刚度,避免了有限元仿真及实验的复杂性。基于静刚度与各设计参数的映射关系,利用直接微分法及连续求导法则,构建了静刚度关于各参数的灵敏度解析模型。与差分法进行对比,验证了解析模型的正确性;该模型可用于指导传动链刚度薄弱环节的参数修改,避免了利用静刚度模型的反复计算过程,提高了设计效率。从正向设计的角度出发,提出转台传动链扭转静刚度匹配设计方案。通过灵敏度分析,得到传动链各环节扭转刚度及啮合刚度对传动链静刚度的不同影响规律;基于此,提出首先进行传动比分配,然后进行传动轴扭转刚度校核的匹配设计方案;通过设计实例,说明了该匹配方案的有效性。提出传动链动刚度匹配设计方案。根据多自由度系统的模态坐标表达式,通过灵敏度解析法,指出对各阶固有频率影响最大的环节。依据仿真结果,提出应首先进行静刚度匹配,以获取传动轴设计参数的取值域;然后从低速级至高速级,逐级构建动刚度与轴参数的匹配关系图表,依次确定各级传动轴参数。匹配实例表明了该方案的可行性。传动链优化设计。以传动链体积为目标函数,计及静动刚度约束,构建优化数学模型,对传动链进行了轻量化设计。提出转台扭转刚度测试方案。实验与仿真分析结果具有较好的一致性,表明了实验方案的可行性。上述研究成果为转台进给方向上的刚度数字化设计提供了理论支撑,同时,也为整机刚度匹配数字化设计奠定了一定基础。