基于动态特性分析的SG 4390型粉碎机刀架轴刀片布置设计

刀架轴不平衡会导致粉碎机在工作时出现振动,影响粉碎效果。为避免振动,降低刀架轴质量,通过调整SG-4390型塑料粉碎机刀架轴刀片放置位置,减轻了刀架轴的质量,并对改进后的刀架轴危险截面进行校核,满足要求;运用ANSYS Workbench对改进后的刀架轴进行动力学、静力学分析,得出刀架轴的动态性能与改进前几乎一致,而改进后的刀架轴消除了改进前刀架轴应力集中的现象;利用硬支撑平衡机对刀架轴进行动平衡测试,得出新的刀架布置形式并没有破坏刀架轴的动平衡。研究结果表明:此设计不仅减轻了刀架轴质量,而且使刀架轴的受力更均匀。     

数控机床直线进给系统相位特性的建模与分析

多轴机床各个轴进给系统的动态误差具有差异性且都会受到复杂工况的影响，若想实现多轴联动进行轴间的相互补偿，需对进给系统动态特性中的相位规律进行分析。采用集中参数法建立进给系统动力学模型，根据不同工况建立部分结合面参数变化模型，同时分析进给系统激振力频率与摩擦力变化情况。基于Simulink软件，将输出信号与输入信号进行对比分析，得到动力学参数变化时的进给系统相位特性变化规律。结果表明：低转速时进给系统跟随特性较好，输出信号没有明显滞后；高转速时输出信号有较明显的相位滞后，且相位角会受到工作台摩擦力与丝杠轴向刚度的影响。     

动平衡机系统误差分析及标定方法研究

在动平衡机刚性转子动力学建模的基础上,以统一的矩阵形式给出目前动平衡机存在的四种标定方法-永久标定法、影响系数法、复影响系数法以及多元线性回归法的理论公式,分析了它们对平衡机机械支承系统和测量系统的要求以及对系统误差的补偿能力,指出动平衡机机械支承系统和测量系统的频响特性对动平衡机的标定有较大影响,并对其优缺点进行了对比分析,指出它们的使用前提、应用场合以及目前动平衡机系统误差研究的不足.     

铜管三辊行星轧制过程轧辊轴力学行为分析

轧制力是三辊行星轧机负载和激励的来源,轧制过程轧制力引起的轧机结构变形和振动会影响轧制质量。基于大变形弹塑性有限元和热力耦合分析理论,利用MSC.Marc软件获得了轧制力的数值及变化规律。在轧制力分析基础上,利用ANSYS Workbench软件对轧辊轴进行了有限元静力学和动力学分析,获取了轧辊轴最大工作应力、变形、静动态特性及轧辊轴在轧制力激励作用下的谐响应曲线。     

飞剪机齿轮箱连接螺栓断裂故障研究分析

针对飞剪机齿轮箱连接螺栓频繁断裂故障,通过现场试验,获得了剪切过程中螺栓的应力、振动以及齿轮箱的振动等信号;在信号分析的基础上,结合对螺栓静力学和模态分析的结果,确定了齿轮箱异常振动是螺栓频繁断裂的主要原因。根据剪切工艺,对齿轮箱轴承座的信号进一步分析,发现了同剪切速度极其相关的边频带,最终确定了其直接原因为齿轮箱输入轴上的齿轮故障。现场维修发现了齿轮箱输入轴的轴承偏心套磨损,证明了本文工作的有效性。     

板坯调宽过程机构动态特性分析

基于接触动力学的理论,利用数值模拟的手段建立了调宽机含间隙的动力学数学模型,采用定步长四阶Runge-Kutta数值积分的方法,详细研究了运动副内间隙对接触力的影响规律。研究结果表明,调宽机在空载和工作两种状态下,同步机构各构件间的运动副内接触力变化不大,侧压机构主要承受了板坯变形产生的轧制力。该研究成果对于调宽机内部运动副间隙的在线控制和关键构件的受力分析,提供了精确的边界条件,同时对于改善调宽机的动态特性和其后期的改造,具有重要的参考价值。     

车削刀具螺钉预紧力的有限元仿真与试验研究

以螺钉夹紧某型号车刀为研究对象,采用marc有限元软件分析预紧力大小对可转位车刀刀杆和螺钉静态及动态切削时应力、应变和变形量的影响,揭示了螺钉预紧力变化对车刀刀杆和螺钉应力、应变和变形的影响规律:车刀刀杆和螺钉两个组件中,最容易发生失效的是螺钉,车刀刀杆和螺钉所受应力、应变和变形量有随预紧力增大而增大的趋势,仿真得到2 500 N是该型号车刀的最优的预紧力值。在此基础上进行了车削实验,比较了各预紧力下刀片的寿命和磨损情况。实验结果表明:在1 500、2 000、2 500、3 000、3 500、4 000 N和4 500 N预紧力下,2 500 N时刀具可获得最长的寿命,确定最优预紧力为2 500 N,与有限元仿真结果相一致。     

基于有限元方法的动平衡机的设计

首先基于有限元建立了转子的动力学模型,然后给出了动平衡机硬支承的设计方法,同时利用有限元方法计算得出了系统的固有频率和各机构间的阻尼系数;然后分析了现有标定方法的特点,提出了优化的标定方法,该方法优于现有标定方法;最后根据处理后振动信号的特点,结合已有数字信号处理算法,提出一种更精确不平衡量提取方法,以提高动平衡机的灵敏度和精度。实验证明,该系统具有高效、高精和稳定的特点。     

虚拟轴混联研抛机床含间隙多刚体动力学研究

为了在自由曲面的弹性研抛中,获得稳定的动力学特性和加工效果,开发了一种由“3轴并联 2轴串联”构成的新型五自由度混联虚拟轴研抛机床。本文考虑铰接间隙的影响,运用牛顿二状态运动模型,对虚拟轴混联研抛机床并联机构建立了含间隙多刚体动力学统一方程。分析结果表明,由于间隙铰的存在,使间隙铰处运动副反力呈现大幅度连续波动现象,影响了虚拟轴混联研抛机床的运动稳定性。     

动平衡机平衡摆动部件分析与优化

由于动平衡机在检测动不平衡量及去重时,精度不能满足要求,为了提高其动态特性,对动平衡机平衡摆动部件进行分析与改进.采用有限元模态分析方法计算其固有频率及振型,由于第1阶模态振型不符合要求,通过设计多种方案进行改进,最后提出了一种有效解决其振型不一致的方法,实现了振型的一致性.实践证明了该方法的可行性,动平衡机检测精度获得了提高.可为同类型部件设计提供参考与借鉴.     

ERF阻尼机床

利用机床动力学原理对机床的动态特性进行了分析。在机床主振系的主要组件上设置电流变液（ＥＲＦ）阻尼器，利用ＥＲＦ的快速、可逆固液化和易控的特点，并采用振幅实时控制，可大大提高机床的抗振性能。     

高档数控机床动态性能评价研究

为全面准确地评价高档数控机床的性能,需要在准静态精度评价的基础上增加动态性能方面的评价。根据零件高质量、高效率加工要求的特点,提出高档数控机床动态性能评价体系;从时域和频域两个方面确定具体评价指标,并应用模糊综合法建立动态性能量化评价模型;以3台大型铣齿机床动态性能的评价为例,验证了所提方法的可行性。分析表明,该方法能有效弥补机床传统评价方法的不足。     

动平衡机支承系统的研究

简述了动平衡机的机理,并在详细分析支承系统对动平衡机灵敏度和精度影响的基础上提出了一种高精度、高灵敏度的支承系统——气动支承系统的方案。通过对其结构分析和实验验证,证实了该支承系统是可行的,在小转子、高精度动平衡测试场合具有广阔的应用前景。     

磨床砂轮动平衡中平衡块调整方法研究

针对配有3个配重平衡块的磨床砂轮动平衡装置,根据磨床砂轮不平衡量的大小提出两种不同的平衡块调整量计算方法。三配平块移动平衡法解决了当砂轮初次动平衡或砂轮不平衡量较大时如何计算各平衡块目标角度的问题,摄动移块平衡法解决了当砂轮需要精确动平衡或砂轮在使用一段时间后需要再次动平衡时如何计算平衡块调整量的问题。最后通过实验验证了在磨床砂轮动平衡时采用上述两种方法能提高磨床砂轮的动平衡效率,降低磨床在砂轮动平衡过程中的启停次数。     

基于薄壁梁落锤压溃高强钢动态力学性能分析

先进高强钢对汽车的安全性和轻量化具有重要影响,其动态力学性能直接影响到整车碰撞安全。针对汽车用先进高强钢的动态力学性能进行分析,选取双相高强钢HC500/DP780,分别采用普通力学拉伸试验机和液压伺服高速拉伸试验机,获得0.001和0.1 s~(-1)的2种准静态下以及1,10,100,200,500和1000 s~(-1)的6种高应变速率下的单向拉伸试验力学性能,并基于Johnson-Cook方程获得材料的动态力学本构模型。基于薄壁梁落锤压溃试验平台进行压溃性能分析,并采用LS-DYNA进行模拟仿真分析,以此对材料动态力学性能数据及本构模型进行验证分析。结果可知:模型仿真与试验分析的变化趋势基本一致,表明模型仿真的准确性,进而说明材料动态力学性能及本构模型的准确性;随着碰撞速率的增加,管件的吸能比以及载荷比都在减小,这说明碰撞速率对管件的吸能特性有一定影响,随着碰撞速率增加,管件的吸能特性逐渐降低。     

双锯片抛光机结构设计与分析

提出一种双锯片抛光机结构方案,可同时抛光两个锯片,从而提高了生产效率;并将原来的卧式结构改进为立式结构,从而减小占地面积。利用Pro/E三维软件建立其主动轴三维模型,并用ANSYS软件对主动轴进行了静力及振动分析,得到了应力分布图、结构变形图、前6阶振型图。分析结果表明:节点最大等效应力和节点最大位移均在规定范围之内,振动频率远大于振源频率,不会发生共振。实践表明:在此基础上研制的双锯片抛光机运行良好,满足企业实际需要。     

UGCAM在五轴机床加工汽轮机闭式零件静叶环中的应用

提供了利用UGCAM的五轴功能加工闭式叶轮类的零件——汽轮机静叶环的编程过程和方法,根据闭式叶轮类的零件——汽轮机静叶环的几何特征,安排合适加工工艺流程,选择适用刀具及更换系统。利用UG/Post Builder配置了西门子840D数控系统后处理器,在五轴数控加工中心成功加工了复杂整体闭式叶轮类汽轮机零件静叶环。     

基于多体动力学的折边机电机选型及实验验证

为保证数控折边机所用驱动电机能正常工作又不存在性能浪费,根据驱动轴的运动学、动力学特性,提出一种全面、准确、实用的电机选型方法。针对一款数控折边机,采用多体动力学仿真软件ADAMS建立其多体动力学模型。根据七段式S形加减速曲线,利用MATLAB对数控折边机的模尖进行运动规划,结合运动规划和ADAMS建立的多体动力学模型得到驱动轴的转速和负载扭矩。从峰值转速、扭矩、热平衡、惯量匹配及扭矩转速特性曲线四方面进行电机选型,并进行实验验证。结果表明：所提方法在保证折边机工作效率的同时能充分发挥电机性能。     

四辊破碎机主传动轴断裂分析

四辊破碎机主传动轴是破碎机的核心部件,在使用过程中发生早期断裂。经对断轴进行失效分析,发现断轴没有按要求进行调质处理是发生失效的主要原因。后改进热处理工艺进行调质处理,延长了主传动轴使用寿命,3年内再没有发生断轴事故。