动力刀架是数控加工机床的重要功能部件。它的性能直接影响数控机床的切削性能和切削效率,体现了数控机床设计和制造技术的核心水平。进行动力刀架的可靠性研究具有非常重要的意义。本文以某型动力刀架为研究对象,将动力刀架的转位系统按照转位传动和锁定两个运行过程,分别予以考虑。在转位过程中,采集伺服电机的转速和扭矩数据,计算得到了转位传动系统三级变位齿轮的齿间啮合力。以实际啮合力为输入条件,结合机械可靠度计算的摄动方法,得到了各级齿轮的齿面接触疲劳强度可靠度和齿根弯曲疲劳强度可靠度。对齿轮轴的分析计算,得到了齿轮轴的疲劳强度可靠度。在锁定过程中,对转位系统的油压进行采集和统计计算,计算得到了动齿盘的轮齿强度可靠度。转位系统是典型的串联系统,将计算得到的各部件可靠度按照串联系统可靠度进行计算,得到了该型动力刀架转位系统的可靠度。本文的工作主要体现在以下几个方面：(1)通过大量的现场实验,统计了伺服电机输出转速和传动扭矩。结合啮合力公式,计算得到了各级齿轮传动的啮合力。采集了转位锁紧系统的油压变化数据。假设动齿盘和锁紧齿盘在锁紧初期是单齿啮合,从而得出动齿盘和锁紧齿盘在单齿啮合过程中的啮合力。(2)建立传动系统各级变位齿轮的三维模型。以实验数据做为输入条件,使用有限元软件,对齿轮的齿面接触应力和齿根弯曲应力进行了计算。使用ADAMS软件对三级齿轮传动系统进行了运动学和动力学仿真。(3)分析了在锁紧过程中,动齿盘和锁紧齿盘的轮齿啮合过程,分析出转位锁紧过程中两个轮齿的单齿啮合区。对单齿拟合过程中轮齿受力进行了计算。(4)使用摄动法计算了各级齿轮的表面接触疲劳可靠度、齿根弯曲疲劳可靠度,齿轮轴疲劳强度可靠度,以及动齿盘的疲劳强度可靠度。使用串联系统可靠度计算方法,计算得到了该型动力刀架的转位系统可靠度。