基于模态试验的导轨滑块结合面分析与有限元仿真

导轨结合面是机床结合面的重要组成部分,机床的整机动态特性分析在很大程度上取决于如何正确处理机床导轨的结合面.文中运用三维建模软件SolidWorks和有限元分析软件ANSYS Workbench 12建立模型,采用弹簧-阻尼模型简化处理结合面,并对导轨滑块系统进行有限元仿真和模态试验,得到滑块的固有频率和模态振型,对比两种结果是否一致,从而验证了导轨结合面处理模型的正确性,并对导轨滑块结构提出了改进建议.     

基于实验模态分析的机床动态性能测试

根据实验模态分析理论,构建了实验模态分析系统.利用压电传感器和加速度传感器作为前端信号采集装置,通过7700Pulse软件采集激励信号和响应信号,然后应用ME’scope软件进行机床实验模态分析.以HMC630rp卧式加工中心整机及其立柱为研究对象开展模态试验,分析结果显示立柱是机床动态性能的薄弱部件,原因在于导轨滑块结合面动态性能较差.     

重型卧式铣床复合导轨研究及应用

设计一种结构简单、动态性能好、精度高、抗振性好、维护方便,可替代液体静压导轨的重型卧式铣床导轨副。机床在空载和轻载运行状况下,没有大的负载冲击力,镶钢-涂塑导轨的滑动副不介入运动,附加阻尼滑块的直线滚柱导轨可满足机床刚性和抗振的要求;此类运行状况恰好是机床进行高速、高精度定位,高动态插补精加工的时候,直线滚柱导轨动态响应快速灵敏,定位精度高的运动特性满足机床性能要求。在重载大扭矩粗加工运行状态下,机床对定位精度和动态响应要求不高。此时导轨和滑板受外负载影响,变形量增大消除了预留间隙,辅助滑动导轨副介入运动后可抵抗变形,抑制系统的振动。     

高速数控铣床关键部件动态特性的测试与分析

通过对高速数控铣床关键部件的模态试验的动态特性分析,了解数控铣床整机结构的固有特性,得到机床系统的模态参数和模态振型,找出影响机床动态特性的主要薄弱模态,为机床结构的动态改进设计提供参考依据和改进目标。     

机床导轨滑块结合面参数识别研究

在模态分析的基础上应用弹簧-阻尼单元建立机床导轨滑块的结合面动力学有限元模型,经过优化计算来识别机床导轨滑块结合面参数。结果表明:优化计算方法识别参数结果与简化单自由度方法所得的测试结合面参数相近,该方法又是识别机床导轨滑块结合面参数一种有效方法。     

基于结合部刚度特性的滚珠丝杠进给系统动态特性分析

滚珠丝杠进给系统的动态特性对数控机床的定位精度、加工性能和振动等特性具有重要影响。针对滚珠丝杠进给系统理论建模中结合部刚度难以确定的问题,以自行设计制造的滚珠丝杠进给系统为研究对象,基于吉村允效法计算进给系统固定结合部的刚度;根据滚珠丝杠副、滚动导轨副和轴承结合部的共同特点,提出基于Hertz接触理论的进给系统滚动结合部刚度计算方法,建立进给系统的有限元模型。在此基础之上,对进给系统进行理论和试验模态分析,通过模态振型和固有频率的对比验证了有限元模型和滚动结合部刚度计算方法的正确性。根据所建立的有限元模型,着重分析工作台的质量和位置、滚珠丝杠副的刚度、滚动导轨副的刚度和轴承的刚度等参数对进给系统动态特性的影响。所提出的方法为机床滚动结合部刚度的识别提供了参考,研究结论为滚珠丝杠进给系统的改进设计和动态性能优化提供了依据。     

三维强化抛光振动台的理论建模与固有模态仿真研究

本文建立了具有五个自由度的三维振动强化抛光装置的动力学模型 ,基于MATLAB对此系统进行了数值仿真 ,确定了该系统的各阶固有频率和固有模态 ,并对固有模态进行了运动仿真 ,由此提供了振动台的结构参数 ,又为动态响应计算和分析打下基础。     

模态试验在机床滑块导轨系统建模中的应用研究

机床结合面参数的正确与否,对整机有限元模型的建模精度具有举足轻重的作用。针对影响XH2725机床整机建模精度的关键结合面——滑块导轨结合面进行模态试验,测试结合面动力学特性,采用分量分析法得出结合面的特征参数并应用于机床整机的动力学建模。     

闭式静压导轨结构静动态性能分析

闭式液体静压导轨是高精密车床的重要元件,用Solidworks建立精密机床导轨的关键零部件的实体模型,并且利用Workbench对其进行了有限元分析,其中包括静态性能分析和模态分析。静态性能分析得到导轨零件在工作状态下的受力变形云图和应力分布云图,获得零件的最大变形量和最大应力值;模态分析得到了导轨零件各阶的固有频率和振型,分析结果显示各个导轨零件的各阶固有频率均远远大于机床工作的固有频率,能有效避免"共振"现象的发生,能有效满足机床的使用要求。     

导轨结合部动力学建模仿真与试验研究

通过弹性力学中经典的赫兹接触理论,计算得到由滚珠丝杠副及直线滚动导轨副构成的进给机构的各部分的接触刚度,建立理论动力学模型。对所建模型在ANSYS软件中进行有限元仿真,进行模态分析。利用比利时某公司提供的机床结构模态分析设备对动结合部系统进行模态激振实验。最后提取实验与仿真分析中所得到的动结合部系统的固有频率,做一对比,并提取分析对应振型,为以后的动力学建模、结合部参数识别以及机床的结构优化设计提供了一定依据。     

含转动副间隙的曲柄滑块机构振动特性的分析

针对实际应用中S195柴油机工作时的噪声大,系统稳定性差等问题。本文基于含间隙曲柄滑块机构的振动特性的分析,在ADAMS/Vibration中建立振动分析模型,添加三种不同的激振力,进行模态和强迫振动分析,进而得到系统的各阶模态的固有频率、模态主振型及频率响应信息,以此作为曲柄滑块机构设计参数,并将参数应用于S195柴油机工作的性能测试实验中,为S195柴油机工作性能的优化提供有力的理论依据。     

CK5116数控立式车床整机模态分析

针对某机床厂生产的CK5116数控立式车床在振动过程中存在振动,噪声大等问题,对该机床了进行模态分析。首先采用SolidWorks软件得到整机的三维模型,建立该机床整机结构动力特征方程,通过有限元求解,得到整机的各阶固有频率和振型,同时根据各阶振型变化形态及应力集中区域,分析可能产生的共振频率,结合机床整机振动模态测试试验得到的模态参数,对比试验模态和有限元模态计算结果,除实验条件原因外,在允许的误差范围内,验证了建立的有限元模型是正确的,从而为有效控制机床整机振动噪声等问题的研究提供理论基础,为同类机床结构性能优化分析与实验提供必要的参考。     

滚动导轨结合面动态刚度的试验研究

直线滚动导轨是现代数控机床常用的功能部件,其结合面动态特性参数对数控机床的整机性能有非常重要的影响.在自主开发的滚动导轨结合面动态特性参数测试系统上,对各种类型的滚动导轨进行了参数识别实验,得到了滚动结合面的动态刚度,并分析了滚动体预压等级及类型,载荷,滑块长度等各种因素对动刚度的影响规律,为机床数字化设计制造提供了依据.试验结果表明:改变滚动体的类型及预压等级,增加滑块长度,提高载荷等措施都可以改善滚动结合面的动刚度.     

6-PUS并联机床的动态特性分析

叙述了模态分析的基础理论,利用有限元分析软件ANSYS/Workbench对处在初始位姿下的6-PUS并联机床进行模态分析,根据得到的并联机床的六个主自由度对应的共振频率和振型,总结了该机床的振动特性和刚度分布特点。并在模态分析的基础上对其进行谐响应分析,得到了机床动平台沿X、Y、Z三个主运动方向的位移谐响应曲线,探讨了机床的谐响应特性,进一步验证并联机床在外力作用下的抗振性能,为对并联运动机床结构的动态设计和优化设计提供了一定的参考。     

模态试验在机床滑块导轨系统建模中的应用研究

机床结合面参数的正确与否,对整机有限元模型的建模精度具有举足轻重的作用.针对影响XH2725机床整机建模精度的关键结合面--滑块导轨结合面进行模态试验,测试结合面动力学特性,采用分量分析法得出结合面的特征参数并应用于机床整机的动力学建模.     

SL500/HZ超精密平面磨床的试验模态分析

为了改善S1500/HZ超精密平面磨床的动态性能,应用模态分析的基本理论,得出了试验模态分析的理论和方法.根据SL500/HZ超精密平面磨床的实际工作状态和试验的实际环境条件,采用脉冲锤击法对SL500/HZ超精密平面磨床进行了试验模态分析,得到了该机床结构的前8阶模态参数和模态振型,然后对所得模态参数进行了参数识别,...     

基于ANSYS直齿圆柱齿轮有限元模态分析

研究了直齿圆柱齿轮的固有振动特性，采用有限元法建立了直齿圆柱齿轮的动力学模型，通过有限元分析软件ANSYS对齿轮进行模态分析，得到了齿轮的低阶固有振动频率和主振型，可以为齿轮系统的动态设计提供参考，同时也为齿轮系统的动态响应计算和分析奠定了基础。     

高速机床导轨防护罩片的模态分析与试验

高速机床导轨防护罩是高速数控机床的重要部件,主要用于防止切屑、冷却液对导轨及传动机构的破坏和腐蚀.由于机床防护罩片主要由钣金件组成,其属于轻质量的薄壁件,很容易在电机或外部环境的激励下产生振动和噪声,因此,对罩片振动特性的研究很有必要.为了得到罩片比较真实的模态参数,采用基于ANSYS Workbench的有限元计算与...     

基于模态分析原理的机床动态研究

针对机床多自由度系统的有限元动态分析适用度与机床动态性能研究的问题,采用实验模态分析和有限元分析(FEM)两种方法对车铣复合加工机床样机的振动特性进行了分析,并进一步采用动态响应分析方法分析了机床振动情况对运行情况的影响。分析结果表明FEM能够在一定程度上有效评估机床样机的结构设计的薄弱环节,并为机床结构优化设计奠定理论基础。同时,机床主轴运行速度对于机床振动的影响为机床动态研究提供了指导。     

滚筒洗衣机机箱有限元及试验模态分析

结合实验模态与有限元理论模态分析,对全自动滚筒洗衣机的机箱进行了动态特性研究.首先,在.Pro/Eingeer中建立机箱的三维实体模型;然后导入ANSYS中进行网格划分,得到其有限元模型;再采用兰索斯迭代法进行模态求解,得到前50阶计算模态参数.另外,用脉冲激励法在实验室对机箱进行模态实验,得到实验模态参数.通过比较理论模态与实验模态参数,表明结果吻合较好.基于对机箱固有特性的分析,对该滚筒洗衣机机箱振动特性的改善提供了一定的参考依据.