超高速磨削机床主轴系统模态分析

针对液体动静压轴承支撑的超高速磨削主轴系统工作的特殊性,在机床工作过程中,主轴高速旋转,动静压轴承的支撑刚度随转速动态变化.为了解主轴系统工作过程中的动态特性,应用Flunent软件求解液体动静压轴承的动态支撑刚 度,而后在此基础上利用有限元分析软件ANSYS建立超高速磨床主轴系统的三维有限元模型,并对其进行模态分析,得到了各阶固有频率和振型.通过设置不同转速下轴承的支撑刚度,获得主轴系统模态分析结果,并利用图解法求解出主轴系统的临界转速.分析结果表明主轴系统在高速旋转状态下,系统的结构刚度会发生变化,使主轴系统的固有频率改变,并且随着转速提高差异越显著.通过振动试验测试验证仿真分析的可靠性,经分析可知,试验与仿真的误差主要来源于支撑模型的简化.     

干气密封发展概况及其特性分析

干气密封可分为动压型干气密封和静压型干气密封两大类.动压型干气密封受密封件主轴转速的影响,主要应用于高速机械,而静压型干气密封受密封件主轴转速的影响不大,可应用于低速场合.文章综合评述了千气密封的发展概况,分析其存在的问题,重,点介绍了动压型干气密封和静压型干气密封的工作原理、密封结构图及其应用场合,最后指出动、静压型干气密封进一步的研究方向.     

机械密封动环变形对端面温度场的影响

在合理的假设条件下,考虑到液膜对动环的热量分配系数,基于液体润滑非接触机械密封稳态传热模型,利用ANSYS软件分别对动环变形前后温度场进行计算,得出动环端面温度分布规律,并分析主轴转速、变形角β、液膜厚度、密封环导热系数等参数对温度场的影响。分析结果表明:变形后温度要明显高于变形前温度;动环的高温区出现在内径处;主轴转速、材料的导热系数对动环端面温度有较大影响。     

大吨位惯性摩擦焊机主轴系统动静态特性分析

为提高设备的设计效率和合理性,以大吨位惯性摩擦焊机的主轴为研究对象,建立了主轴系统的有限元模型,对主轴系统的静态特性和动态特性进行数值计算,并获得了主轴受力后的变形量以及模态分析的振型特点。分析结果表明:惯性摩擦焊机的主轴静态受力变形满足设计要求;一阶临界转速远高于主轴的最高工作转速,主轴不会发生共振。动静态的特性分析证明了主轴结构设计是合理的,为惯性摩擦焊机主轴系统的优化设计奠定了基础。     

高效精密动静压主轴热动力学耦合特性分析

针对采用液体动静压轴承支承的高效精密磨床砂轮主轴工作状况,在砂轮主轴静动态特性分析中,考虑了轴承油膜温升的影响。建立了轴承-油膜流固耦合模型,得到随主轴转速和供油压力的变化而改变的轴承油膜温升和动态轴承支承刚度,然后对主轴系统分别进行静态和动态分析,得到轴承油膜温升影响下的主轴静挠度、动挠度和主轴系统的固有频率。结果表明,对于高效精密磨床,轴承油膜的热特性对砂轮主轴系统的静挠度和动挠度具有显著的影响。     

信息金桥

难题招标·97031高转速主轴目前国外主轴转速普遍达到8000～10000r／min，我国主轴转速已经达到6000r／min，制造技术趋向成熟。机床技术发展要求具备主轴高转速的铣床，现招标主轴转速达到10000r／min的高速主轴的全部技术（含主轴轴承、冷却结构等技术），主功率5．skw／3．7     

在线时变主轴转速的稳定效应

本文主要通过试验讨论在线时变主轴转速的稳定效应，试验结果表明，在线改变主轴转速能够提高切削过程的稳定性，减小切削过程颤振的幅值，减小的程度与改变主轴转速的方式有关。     

机械加工工艺系统动刚度加工精度误差递减规律

所谓动刚度是指机床在加工状况下，系统受力与变形之比，或者说机床在加工状态下所具有的刚度。实验证明，机床在高速动转下，有关部件的刚度将有所增加。例如，普通车床主轴箱部件的刚度，当转速增至到1200r/min时，其动态刚度比静态刚度增加20％～25％，低速n<500r/min时，刚度增加不明显。据分析，高速状态下主轴部件刚度增加的原因有： (1)高速下主轴产生了陀螺效应，起了阻止主轴位移作用； (2)高速下轴承内润滑油膜对主轴径向位移产生了抗力。     

液体静压轴承原理与应用

主轴的滑动轴承,按其产生油膜压强的方式,可分为动压轴承和静压轴承两类。动压轴承是靠轴的转动形成油膜而具有承载能力的。承载能力与滑动速度成正比。低速时,承载能力低。因此动压轴承用于高速和转速变化不大的地方。如磨床主轴静压轴承的油膜压强是靠液压泵建立的,与主轴的转速关系不大,故常用于低速或转速变化较大的地方。静压轴承油膜较厚,对轴颈和轴瓦的圆度误差能起均化作用（图1）故静压轴承还用于精度要求较高的主轴。静压轴承需要一套供油设备（液压泵、电动机、油箱）对油的洁净度要求也较高。所以能用动压轴承应尽量用动…     

电主轴阶梯动态过盈量对主轴扭矩传递能力的影响

以GD-Ⅱ型电主轴为研究对象,首先根据动静态过盈理论初步确定过盈形式和过盈量的大小,然后采用有限元方法对电主轴连接结构进行三维建模,研究不同主轴转速条件下,电主轴初始过盈量的变化对主轴与转子间接触面的应力分布和扭矩传递能力的影响规律。通过分析发现,随着主轴转速的升高,接触面应力和扭矩的传递能力不断减小,且主轴转速越高,扭矩减小越快,研究结果表明,采用66H6/s6和65.9H6/t6的阶梯过盈量能较好地满足工作要求。     

液压进口节流带背压的节流调速回路速度刚度分析

本文对进口节流带背压的调速回路的速度刚度进行了静态和动态分析，从而得到这种回路的速度刚度的特性。     

基于AMESim的PQ泵特性研究

针对PQ泵动态特性中存在流量阶跃慢、超调量大等问题,在分析了YL-56型PQ泵工作原理的基础上,建立了基于AMESim仿真软件的PQ泵仿真模型,通过试验验证了仿真模型的正确性并研究了PQ泵的静态与动态特性,以及调节阀弹簧刚度、变量弹簧刚度对流量阶跃特性的影响。研究结果表明:增加变量弹簧刚度能减小流量上升时间,加快响应速度,但会增加泵的内泄漏量;增加调节阀弹簧能够有效降低流量阶跃的超调量,减少振荡次数,但会增加泵输出流量的稳态误差。     

高速角接触球轴承动态刚度的分析与计算

在Hertz接触理论的基本上，结合Newton-Raphone法，针对定位、定压两种不同的预紧方式，分析计算了轴向力和径向力联合载荷作用下高速角接触球轴承的动态刚度，结果表明：定位预紧下轴向刚度和径向刚度随转速增加而增大；定压预紧下轴向刚度随转速增加而减小，径向刚度随转速增加而增大。     

啮合力移动速度对轮齿变形影响的有限元分析

运用有限元方法对轮齿的低阶固有频率进行了分析。计算了一定载荷条件下的轮齿在不同的齿对啮合时间下的动态位移响应，并与对应啮合位置的轮齿静态变形进行了比较。结果表明，轮齿具有较高的固有频率，在一般转速下，啮合力沿齿廓移动速度的大小对轮齿变形的影响很小，可以忽略不计。因此，静态条件下轮齿刚度的研究成果可应用于齿轮传动的动态变形计算中。     

陶瓷球轴承高精密电主轴临界转速分析

主要研究陶瓷球轴承高精密电主轴动态性能。首先简化并建立轴承—转子系统模型,然后根据电主轴高精度要求选择合适的预紧力,并计算出前后轴承的径向刚度;将所建模型导入软件,根据径向刚度值进行模态分析,结果可以看出所设计电主轴在实际运转中不会产生共振;最后分析出电机转子安装位置变化对临界转速的影响不大,并对比跨距和悬伸量两个模态参数对临界转速的影响,跨距影响最大,悬伸量次之,而安装位置影响最小。该研究为电主轴的设计提供良好的理论依据。     

变阻尼气压比例伺服系统理论分析及其低速特性的实验研究

介绍了流体动力系统常用的提高阻尼比的方法，提出了可调液压阻尼器的变阻尼气压比例伺服系统，建立了该系统的数学模型，描述了系统阻尼比随液压流量压力系数变化的规律，分析了系统的主要性能参数对静动态特性的影响，以及系统的位置刚度和速度刚度因液压流量压力系数变化的规律，指出了系统阻尼比的变化会导致控制系统结构发生改变，系统的低速特性在合适的液压液量压力系数下会得到显著改善，实验结果证实了这一结论。     

齿轮啮合分离测试技术中的动态特性

对齿轮啮合分离测试技术中测量轮齿减薄量引起的传动不均匀误差给系统动态特性的影响进行了分析。首先在绝对刚体假设下，提出了测量的脱啮条件，并据此导出了系统允许的最大转速；然后引入齿轮动力学研究成果，分析了测量时齿轮副的动力学特性，并在这种条件下建立了系统最高转速计算方法。文章分析给啮合运动法仪器驱动方式、驱动速度的选择提供了指导性根据     

高速旋转静压支承接头的芯轴动态力学分析

以研究和开发新型的两通道高速旋转静压支承接头为目的,借助大型有限元ANSYS软件,分析了高速旋转静压支承接头芯轴的固有振动特性及谐响应,探讨了旋转接头的动力特性。结果表明:芯轴刚性越大,临界转速越高;在简谐荷载激励下,随着工作频率的增大,芯轴各处的径向动态位移均有不同程度的增加,但均满足芯轴结构的动态特性设计要求。     

砂轮接杆对陶瓷电主轴单元动态性能的影响

随着产品加工不断向高精度、高刚度、高速度方向发展,对机床主轴部件的动态特性要求也越来越高,因此对机床主轴部件动态特性分析也显得越来越重要。实验室采用陶瓷球轴承作支承的电主轴做高速精密磨削。在磨削过程中,陶瓷电主轴单元的性能直接关系到主轴能否实现平稳高速、精密加工。砂轮接杆虽然尺寸结构简单,但是对电主轴的动态性能影响很大。文中针对基于PMAC-PC控制下的精密磨床,通过不同转速下电主轴振动信号的傅立叶(FFT)谱,分析了砂轮接杆对陶瓷轴承电主轴单元动态性能的影响。     

输送带刚度与阻尼对带式输送机动态特性的影响

运用ADAMS软件建立了带式输送机虚拟样机模型,通过对动态特性仿真,分析了输送带刚度、阻尼系数对启动过程的影响。随着刚度的降低,输送带带速的浪涌现象变得越来越严重;随着阻尼系数的增加,输送带消减振动的能力增大,使得振动曲线的峰值逐渐减小,阻尼系数起到了消弱振动强度的效果,为带式输送机动态特性分析和研究提供一种新的依据。