高速主轴不平衡振动行为分析与抑制策略

论文摘要

针对高速主轴不平衡激励下空间振动问题,构建了多自由度高速主轴有限元分析模型。基于Matlab解析获得主轴模态特性信息,进而通过与Ansys分析结果对比,可知两者所求解得到的主轴弯曲振型整体形貌变化规律相同,幅频响应曲线峰值契合度较高。为进一步验证模型的有效性,通过高速主轴系统模态测试获取了主轴实验频率响应函数,实验结果表明,其与基于动力学模型分析得到的前三阶谐振频率误差分别为0.16%、4.38%、5.95%,两者匹配程度较高,该模型能准确描述主轴的动态特性。基于该模型,分析了不平衡激励作用下主轴不同位置节点的空间位移特征,研究了主轴转子在不同大小不平衡激励下的空间响应特性,并总结得出了振型及激励对空间位移的影响规律。最后,提出了基于动力学模型的不平衡振动抑制策略,并在9 000 r/min时进行了高速主轴动平衡实验,结果表明:该策略无需添加试重,仅在低于临界转速下采集振动数据就可识别不平衡量,添加配重后不平衡振动得到有效抑制。

论文目录

• 1 高速主轴系统动力学模型构建
• 2 高速主轴系统动态特性测试
• 3 主轴空间振动行为分析
• 4 基于模型的不平衡振动抑制策略
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 章云,孙虎,胡振邦,梅雪松

关键词: 高速主轴,有限元模型,不平衡激励,空间振动,振动抑制

来源: 西安交通大学学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 西安电子科技大学机电工程学院,中航工业陕西航空电气有限责任公司,西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(51305324),国家重点研发计划资助项目(2016YFB1102502-4),陕西省重点研发计划资助项目(2017GY-051)

分类号: TG502

页码: 24-29+99

总页数: 7

文件大小: 701K

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