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运用有限元分析软件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,得到各阶固有频率和振型。针对超高速磨削过程中由转速产生的离心力的影响,先对主轴系统进行了静力分析,然后对其进行模态分析,获得各阶固有频率和振型。通过比较得知:考虑预紧力后,主轴系统固有频率都有提高。通过公式计算获得各阶固有频率所对应的临界转速,为磨削加工时避开共振频率提供理论指导。考虑到磨削力对主轴系统的激振力作用,利用Full法对主轴系统进行谐响应分析,获得了主轴跨中节点随激振力频率变化的幅频响应曲线,识别了产生共振的激振力频率。提出了进一步提高主轴动态特性的工艺措施。 相似文献
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6.激振试验机床动态试验时,激振力信号可以是正弦的、随机的或脉冲式非周期力信号,而不同形式的信号要求不同的激振器和分析方法。对于机床主轴,应在回转状态下激振。实践表明:用接触式激振器使力通过预加载荷的轴承,在主轴回转情况下激振的方案不易取得满意的结果。而电磁激振器是非接触式的,适用于主轴回转时激振。本试验为了和实际工作状态一致,准备在刀盘切削点处 相似文献
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分析了高速铣削的特点以及切削加工中的振动现象,研究了高速切削和普通切削中的工件振动对加工精度的影响程度,提出了在高速铣削情形下工件振动会影响加工精度的假设。然后采用振动力学中的谐响应方法分析了铣削加工中工件振动的简化模型,研究了工件在刀具作用力下的振动情形;并通过有限元分析软件进行实例仿真,结果表明在高速切削情况下工件的振动会影响要求较高的加工质量。最后,给出了利用模态分析来优化主轴转速的方法,为高速切削情况下减小振动、提高加工质量提供了一种途径。 相似文献
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以直顶式液压电梯为对象,将其作为变参数振动系统,建立了此系统的一自由度弹簧一质量力学模型及Simulink仿真模型,对液压电梯的受追振动过程进行了动态模拟,对其响应加速度进行了时域及频域分析,从而得到了系统响应加速度幅值与激振力频率之间的关系。上述仿真分析表明,激振力频率与共振区频率相差较大,可以减小液压电梯工作过程中轿厢的剧烈振动,从而保证液压电梯平稳运行。 相似文献
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为实现磁悬浮电主轴的稳定悬浮运行并满足加工精度要求,通过对某型号主动磁悬浮电主轴的结构和控制原理进行研究,在忽略主轴转子磁化和磁漏等非线性因素影响的前提条件下,通过对主轴转子在磁悬浮轴承中的受力分析,建立了磁悬浮轴承的电磁支承力与轴承气隙偏移量及控制电流的表达式,对基于不完全微分PID控制的磁悬浮电主轴系统的临界转速与磁悬浮轴承的电磁刚度进行了定量研究,得到不同PID控制参数下,磁悬浮轴承支承刚度随涡动频率的变化曲线及固有频率随PID控制参数的变化曲线图。研究结果为磁悬浮电主轴控制系统进一步设计使用和分析优化提供了依据。 相似文献
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介绍了磁悬浮电主轴单元的工作原理,对影响其回转精度的因素进行了分析。以拟用于额定功率为2.2 k W且转速可达24 000 r/min的雕铣机中的主轴为例,分析了控制器反应时间不超过10 ms和主轴端部切削力不超过100 N时的主轴悬浮间隙精度、载荷变动量以及控制系统反馈精度对主轴回转精度的影响。结果表明:当前、后径向磁轴承处主轴圆度误差分别不超过0Δ10.002 mm和-0.006mmΔ20.006 mm、主轴端部载荷变动量不超过1 N,主轴回转精度满足加工要求,对提高磁悬浮电主轴单元的工作性能具有重要意义。 相似文献
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《组合机床与自动化加工技术》2016,(6)
随着我国加工制造业的发展,提高切削加工水平成为发展制造业亟待解决的重要问题,而机床切削颤振一直是制约机械加工质量的最重要的因素之一。针对车削产生的颤振问题,设计了磁流变车削减振装置,并对其结构及减振机理进行了分析,建立起了磁流变车削装置的动力学模型。对不同波形、峰值及频率电流作用下的切削系统振动响应进行了理论分析及仿真,结果表明:幅值为6A、频率为1Hz的方波电流为此切削系统下的最佳控制电流;此外通过改变实验中电流变化峰值、频率及波形,将各个参数对减振效果的影响规律进行了研究与探讨。 相似文献
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基于经典叠层板理论和几何大变形理论.研究了四边固支Al质蜂窝夹芯板的非线性动力学问题.在考虑横向阻尼的影响下,利用Hamilton变分原理建立了蜂窝夹芯板受横向激振力作用时的受迫振动微分方程,通过振型正交化将蜂窝夹芯板的受迫振动微分方程简化为双模态下的动力学控制方程,同时利用Runge-Kutta法数值模拟了系统的非线性动力学行为.结果表明:由于芯层六角形胞元结构的影响,使得蜂窝夹芯板的振动对横向激振力幅值的变化非常敏感;第一阶模态下的最大振幅总要大于第二阶模态下的最大振幅,横向激振力幅值在不同的取值范围时,蜂窝夹芯板存在不同性质的动力学现象,在横向激振力幅值较小阶段,系统总是呈现单倍周期运动.当横向激振力幅值增加到一定数值时,系统呈现出从周期运动向倍周期及混沌等复杂运动形式的转换.通过相应的弯曲振动响应实验.对数值分析结果进行了实验验证. 相似文献
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液压振动头是声波钻机的核心部件,其液压系统性能的优劣直接影响着声波钻进技术。对液压振动头进行了结构设计及液压系统设计,并建立了液压系统AMESim模型,通过仿真分析寻找液压振动头的振动频率对液压系统性能的影响。仿真结果表明:液压振动头的振动频率f越大,振幅H越小,振动活塞的位移响应近似于正弦曲线,振动活塞的速度、加速度随之增加,振动活塞的激振力F显著增加。 相似文献
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XK2310数控铣床工作台系统是机床的关键部件之一,其静动态特性对零件加工精度有很大的影响,为了提高XK2310工作台系统的静动态特性,利用ANSYS Workbench 14.0对工作台系统进行静动态特性分析。静态分析的目的是检验工作台系统是否满足静力学特性,静力分析结果表明,在切削载荷作用下,工作台的最大应力、应变值都远远低于材料的极限值,最大变形量在精度范围内;动态特性分析的目的是了解工作台系统在切削加工时,主轴产生的激励频率是否会引起工作台系统共振,模态分析结果表明,当主轴转速为1539r/min、2052r/min、3077r/min、4214r/min时,产生的激励频率与工作台系统的第1、第2阶固有频率相等,将引起工作台系统共振。 相似文献
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针对数控蜗杆砂轮磨齿机磨削过程中具有简谐振动的特点,建立其主轴系统的三维有限元模型。利用有限元分析软件ANSYS进行模态分析和谐响应分析。通过模态分析求解获得了主轴系统的固有频率和振型,并研究了角接触球轴承支承刚度对其固有频率的影响;通过谐响应分析获得了主轴系统的变形—频率响应曲线,最后通过计算临界转速来验证主轴系统是否发生共振。研究结果表明:增大角接触球轴承的支承刚度有利于提高主轴系统的固有频率。磨削激振力的频率在600Hz附近时,变形—频率响应曲线出现了最大的峰值响应为6.56μm。为了避免共振,主轴系统的工作转速应尽量避开一阶临界转速。 相似文献
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为获得低频振动下6061铝合金的拉伸变形行为,采用ABAQUS有限元模拟分析和实验验证相结合的方法,对常规拉伸和低频振动辅助拉伸进行分析,用电子万能试验机对铝合金板材进行常规拉伸和不同方案的低频振动辅助拉伸实验。通过对比常规拉伸、间歇振动拉伸和全程振动拉伸3种拉伸方式,得到低频振动对拉伸过程中平均拉伸载荷和材料伸长率的影响,获得激振力和振动能量对拉伸载荷及材料伸长率的影响。结果表明,随着振幅或频率的提高,最大平均流动应力下降明显;一定范围内的激振力和振动能量,使拉伸平均载荷下降,提高了材料的塑性,增加了材料的伸长率。 相似文献
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为探究振动载荷频率对螺栓法兰连接结构松动行为的影响规律仿真分析,首先建立了带螺旋升角螺纹的螺栓法兰连接结构精细有限元模型,进行了全六面体网格划分,采用了施加力矩法施加初始预紧力,运用Yamamoto方法和Spowith方法验证了模型的有效性,然后进行了螺栓松动条件理论分析,最后进行了振动载荷下螺栓法兰连接结构松动行为仿真计算,基于螺栓预紧力变化和螺纹接触面、螺栓头接触面黏着-滑移接触状态变化情况分析了振动载荷频率对螺栓松动行为的影响规律。结果表明,存在一振动载荷频率临界值,使得螺栓松动最不容易发生;一定范围内,低振动载荷频率较高振动载荷频率振更容易引起螺栓松动;当达到一定值后,振动载荷频率将对螺栓松动影响较小。 相似文献
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周邦俊 《组合机床与自动化加工技术》1976,(Z1)
机床主轴系统的固有频率,应处在机床上加工工件时不会发生共振的区域。 对于主运动为旋转运动的机床,工作主轴及其支承是最重要的系统,因为整个机床的质量和它有关。工作主轴直接地影响加工结果,切削时静载荷和动载荷作用于主轴系统,它们来源于传动装置和切削过程。除静态特性外,动态特性是机床主轴最重要的性能,过去在这方面所进行的许多科学研究工作主要着重于“主轴——支承”系统的固有频率,而且仅限于它的最低频率。 相似文献
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由于偏心式液压振动打桩机存在结构复杂、参振质量大以及能源利用低的缺点,将液压激振技术应用于振动打桩中以解决上述问题。通过了解与分析现有液压激振器的结构、性能等特点,进行了新型液压激振器的总体结构设计;推导液压激振打桩系统运动过程的数学模型,并在AMESim平台中建立了液压激振打桩系统的仿真模型,研究了不同参数如泵排量、频率、管路长度等参数对液压激振打桩系统动态性能的影响。设计液压激振打桩系统的实验模型,采用理论模拟与实验相结合的办法,对比不同频率下实验位移曲线与仿真位移曲线,得出了与仿真结果大致相同的结论,而且也验证了液压激振打桩系统模型的正确性。 相似文献