偏心轴磨削振动分析研究
浅析偏心孔磨削夹具的改进

浅析偏心孔磨削夹具的改进摘要:在磨削加工中,难加工的工件有三类:细长轴、高精度偏心件和薄壁件。
对这三类难加工件必须采用特殊的加工方法保证加工件的加工精度和表面质量。
采用专用夹具和辅助装置不失为一种好办法。
本文就以我实际加工过的加长偏心钻套为例,对高精度偏心件的磨削加工进行探讨。
关键词:偏心件;夹具设计;加工方法对于一般的偏心件,如偏心轴和偏心套的加工,一般采用四爪单动和三爪自动定心卡盘垫垫块的方法就能达到加工要求。
但对于磨削的加长偏心钻套,无论是单件还是批量生产,采用上述办法很难满足加工精度要求。
因此,从保证加工精度和提高工作效率出发,我设计了一套磨削该工件的专用夹具。
该夹具具有定位定向功能,具有定位精度高、装夹简便等的优点,每磨削加工一组偏心孔时,能够保证偏心孔的中心与主轴中心重合,现简述该套夹具在设计时的一些想法。
1 偏心件的工艺分析1.1 图1所示偏心件要求加工Φ16F7偏心内孔,采用在M2110C内圆磨床上进行加工。
该工件Φ16F7偏心内孔要求于Φ22g6外圆轴心向垂直于25-0.01扁方面的方向偏移偏心量e±0.01。
内孔Φ16F7、外圆Φ52-0.01及Φ22g6表面粗糙度及形位公差均要求很高。
偏心量e±0.01如表1所示,有多组,一组有多件,而且要求定向偏移,故增加了加工难度,其磨削加工特点要求采用专用夹具进行磨削加工。
表1 偏心件偏心距及数量表1.2 根据该工件的加工要求,对以前实践过的常规加工方法进行分析如下:(1)三爪自动定心卡盘垫垫块的方法。
采用该方法将偏心垫片直接垫于25-0.01扁方面上,位置能够确定,但磨削出的工件经检测两远点的偏心量不稳定。
经分析主要是由于工件过长,夹持面较小,磨削时工件难免会位移、振动,所以造成两远点的偏心量不稳定。
此外每件工件均要反复找正,工作效率较低。
(2)用四爪单动找正的方法。
四爪其中一爪夹持工件25-0.01扁方面,找正工件外圆上母线及侧母线,并且通过丝表调校出偏心量e±0.01。
Pro/E环境下自行式振动滚压夯偏心轴的模态分析

Pro/E环境下自行式振动滚压夯偏心轴的模态分析[摘要]介绍了模态分析的常用方法,并利用Pro/ENGINEER软件下的mechanica模块对偏心轴进行模态分析,得到了各阶模态下的固有频率和主振型,为偏心轴的优化设计提供了可靠依据。
[关键词]夯实机模态分析固有频率一、引言自行式振动滚压夯实机属于小型压实机械,它以其特有的机动性、操纵性,在大型工程中作为辅助施工机械,在小型工程中,尤其在上下水道、煤气、电气等生活管线等工程施工中得到广泛的应用,已成为必不可少的施工机械。
而自行式振动滚压夯实机的工作原理是通过电机带动自行式振动滚压夯实机偏心轴的旋转,产生激振力,从而带动夯实机整体的上下往复运动和水平方向的前进,因此偏心轴设计的好坏直接影响到夯实机的寿命和压实效果。
本文以自行式振动滚压夯实机为研究对象,对其偏心轴的振动特性(固有频率和模态)进行分析,为偏心轴的优化设计提供了依据。
二、偏心轴固有频率分析影响偏心轴固有频率的因素很多,如轴的刚度大小、质量以及阻尼等。
在不考虑阻尼的情况下,固有频率的计算公式可以近似为:三、模态分析的介绍模态分析是动力学分析的一个组成部分,模态分析主要是用来分析结构受到自身固有振动频率,尽量防止出现结构承受的载荷与其固有频率相同的状况,一旦外载荷与结构固有频率相同,势必会产生共振,造成结构屈服。
模态分析的方法有:1.子空间法:适用于大型对阵特征值问题求解。
可以通过采用多种求解控制选项来控制子空间迭代过程,获取比较精确、可信的解。
2.Block Lanczos法:主要应用于大型对阵特征值问题求解。
3.Power Dynaimica法:适用于非常大的模型,即自由度超过十几万的模型求解,此法在求解前几阶模态方面精度极高,可用来求解结构前几阶模态。
4.Unsymmetric:法用于非对称矩阵问题求解,如流体-结构耦合问题。
5.Damped法:用于阻尼作用不可忽略问题类型的求解,如轴承。
偏心轴磨损原因及修复技术分析

淄博索雷工业设备维护技术有限公司偏心轴磨损原因及修复技术分析关键词:偏心轴磨损修复,轴磨损修复技术,高分子材料,偏心轴概述偏心轴一般是通过偏心孔固定与电机旋转轴上,在电机启动时,做凸轮运动。
因此广泛应用于汽车、发动机、泵等。
它的中心并非在轴线的中心,一般的轴,只能带动工件自转,但是偏心轴,不但能传递自转,同时还能传递公转。
偏心轴磨损原因分析偏心轴磨损原因主要有以下几点:1、设备受安装、检修、润滑等不规范、不及时、不到位等原因造成设备快速磨损;2、受振动、压力、冲击等力的影响,造成配合部件的冲击磨损;由于金属材质强度较高,退让性较差,长期运行必然造成间隙的不断增大,因此磨损、裂纹、断裂等现象也就无法避免;3、制造质量不高,热处理达不到要求等造成磨损;严重时轴头折断。
偏心轴磨损修复技术对比传统解决方法如堆焊、镶嵌轴套、打麻点、报废更新等,这些方法虽在一定程度上应对了生产的需要,但都无法从根本上解决问题,而且对安全连续生产还埋下了隐患,如高温变形、裂纹、镀层脱落等;同时这些传统方法的延续对设备管理工作也不会带来实质性的提升。
高分子纳米修复技术是目前较为成熟和性价比较高的一种偏心轴磨损维修方法。
时间短、费用低、效果好是该技术的几个主要特点。
其是由纳米无机材料、碳纳米管增强的高性能环氧双组份复合材料。
该材料最大优点是利用特殊的纳米无机材料与环氧环状分子的氧进行键合,提高分子间的键力,从而大幅提高材料的综合性能,可很好的粘着于各种金属、混凝土、玻璃、塑料、橡胶等材料。
有良好的抗高温、抗化学腐蚀性能。
同时良好的机加工和耐磨性能可以服务于金属部件的磨损再造。
高分子纳米聚合物金属修复材料,通过聚合技术将特种纤维、陶瓷、金属粉等材料进行键链接组合,使之不仅具有钢的强度和硬度,同时也有钢所不具有的优良退让性。
因此,修复后的设备的使用寿命将得到最大限度的延长,帮助企业降低生产管理成本保证生产的连续化运营。
轴类磨损修复案例欣赏案例一:纸机烘缸轴承位磨损修复淄博索雷工业设备维护技术有限公司案例二:轧辊轴磨损修复。
振动钻削对改善深孔加工质量因素的研究

振动钻削对改善深孔加工质量因素的研究摘要笔者通过振动钻削试验,对深孔加工质量进行分析,为改进深孔加工精度提供了理论依据。
关键词振动钻削;深孔加工;质量因素在生产中长期沿用“钻一扩一铰”的传统工艺方法,生产效率低,特别是深孔加工中的排屑、冷却与润滑以及钻头的导向等问题的存在,严重影响了孔加工的质量和效率。
为解决这个问题,笔者在现有的摇臂式钻床基础上,进行设备改装,经过多次试钻,采用振动钻孔的加工方式,完成深孔加工的任务,达到预期的质量效果。
1 振动钻削原理振动钻削是一种新的深孔加工方法,效率高,表面质量好,在国内外受到高度重视,并得到广泛应用。
其突出特点是:1)瞬时切削速度高;2)刀具与工件的接触是间断的、变化的。
带动凸轮进行高速旋转,刀具作规律性的简谐振动,完成对工件的振动钻削加工。
2 振动钻削实验概述2.1工作机理试验设备是由普通摇臂式车床改装成的深孔钻床。
在机床的工作台上安装激振器,直流电动机控制振动频率,无级调频范围为0Hz~l00Hz,双偏心轮机构组成激振振幅,无级调幅范围为0rnm~0.5rnm,钻头是7.9mm的内排屑深孔钻,刀片材料为YT798,试件为14mm×130mm 的铸铁,加工中激振振幅取0.07mm,激振频率取95Hz,进给量为0.008mm/r,主轴转速为1250r/min,选用5#机械油进行冷却和润滑,油压4MPa。
2.2试验效果振动钻削得到的孔壁粗糙度(Ra=0.837μm)相比普通钻削加工出的孔壁粗糙度(Ra一般在5μm以上)要好许多,接近于磨削效果。
实践证明振动钻削的断屑和排屑效果良好、润滑较为充分、可以抑制切削颤振和积屑瘤等缺陷,能够有效提高加工质量。
2.3质量分析1)良好的断屑和排屑效果。
振动钻削时,根据刀具的振动频率,均等地分割出工件上需要切削部位的大小,并且使这一部分有规律地变形成为断屑。
(1)振动钻削时,高压切削液和狭小的容屑空间造成切屑很容易从强度较差的部位形成断屑。
普通车床磨削偏心轴工艺应用

普通车床磨削偏心轴工艺应用陈湘;李军民【摘要】采用普通车床磨削偏心轴,一改传统的加工工艺,既解决了磨床对工件重量要求的局限,又在充分利用本单位设备的基础上,经过合理改装即可经济、高效的完成磨削加工.介绍了其在乌江构皮滩水电站一闸门偏心轴磨削加工工艺上的实践,加工质量全部达到设计和规范要求.【期刊名称】《四川水力发电》【年(卷),期】2010(029)005【总页数】2页(P106-107)【关键词】普通车床;改装;磨削;偏心轴;经济;高效;构皮滩水电站【作者】陈湘;李军民【作者单位】中国水利水电第八工程局有限公司,贵阳机械厂,贵州,贵阳,550008;中国水利水电第八工程局有限公司,贵阳机械厂,贵州,贵阳,550008【正文语种】中文【中图分类】TV53;TV54;TV521 概述由我厂承接制造的乌江构皮滩水电站一滚动平面闸门为 2扇,每扇闸门布置了 10套定轮装置。
根据技术要求,其定轮轴需经过机加工再进行组装。
此定轮轴图示尺寸见图 1。
其技术要求:材质:40 Cr;最大直径:350 mm;长度:1450 mm;轴偏心:5mm;重量:704 kg;调质硬度:HB270—330,轴表面镀乳白铬、硬铬各40μm、磨削加工后精度要求达到 0~-0.0032mm光洁度,数量为 20件。
加工工艺:锯——热处理——车——铣——镀——磨。
为了保证定轮轴的加工精度,对轴偏心量的控制在“车”工序时就严格把关,编制了合理的加工工艺,制作了专用工装:在 CW61630/1500车床上先加工长端,加工到位后再加工另一端,利用偏心顶针孔专用工装和四爪调心卡盘调出轴偏心量,再加上配重,将轴偏心部分加工到位,这一工序已成功完成。
而在“磨”工序,根据我厂的设备配置,在生产中遇到了麻烦。
针对“磨”工序,我们提出了一种合理的加工工艺。
图1 偏心轴主要外形尺寸示意图我厂金工车间现有一台外圆磨床 M 1432,其性能参数如直径、重量等都不能满足偏心轴的加工。
偏心轴振动原理

偏心轴振动原理今天咱们来唠唠偏心轴振动这个超有趣的事儿。
你看啊,偏心轴就像是一个调皮捣蛋的小机灵鬼。
想象一下,它是一个轴,但不是规规矩矩的那种。
普通的轴呢,中心都是在正中间的,就像一个老实巴交的孩子,站得笔直,动起来也是稳稳当当的。
可是偏心轴就不一样啦,它的中心不在正中间,就好像一个歪着脑袋的小调皮。
当这个偏心轴开始转动的时候,那可就像一场欢快的小舞曲开始啦。
它一转起来,因为中心不在正中间,就会产生一种不平衡的力。
这种不平衡的力就像是一个小怪兽,在那里捣乱,让周围的东西都跟着它一起晃悠。
你可以把它想象成一个人在一个小圆盘上,这个人呢不是站在圆盘的正中心,而是站在偏一点的地方。
当圆盘转起来的时候,这个人就会晃来晃去,把圆盘也弄得摇摇摆摆的。
咱再具体点说哈。
偏心轴在旋转的过程中,它周围连接的那些部件可就遭了殃,不过呢,这也是一种很奇妙的现象。
比如说,如果偏心轴连接着一个小平台,这个平台本来是安安静静地待着的。
可是偏心轴一转,那不平衡的力就会传递到平台上。
平台就像是被一个无形的小手推着,一会儿这边高,一会儿那边低,就这么有节奏地振动起来了。
而且哦,偏心轴振动的频率和它自己转动的速度是有关系的。
就像你跑步的时候,脚步的频率决定了你跑起来的节奏一样。
偏心轴转得快,那振动的频率就高,就像快速的踢踏舞,“哒哒哒”的,很是紧凑;要是偏心轴转得慢呢,振动的频率就低,就像是慢悠悠的华尔兹,一摇一摆的,很有韵味。
这种振动在很多地方都有用处呢。
比如说在一些小型的按摩器里。
你想啊,按摩器要给人按摩,就得有那种振动的感觉。
偏心轴在里面一转,就带动整个按摩器的表面振动起来。
就像有无数个小手在你身上轻轻敲打、按摩一样,可舒服啦。
再比如说在一些工业设备里,偏心轴的振动可以用来筛选东西。
那些小颗粒的东西放在一个有孔的筛子上,偏心轴让筛子振动起来,小的颗粒就从孔里掉下去了,大的颗粒就留在上面,就这么轻松地把东西给筛选出来了。
不过呢,偏心轴振动也有它让人头疼的地方。
基于ANSYS的振动筛偏心轴模态分析_刘祚时

・46・ 计算机应用技术 机械 2010年第2期 总第37卷———————————————收稿日期:2009-10-10作者简介:刘祚时(1963-),男,江西永新人,博士,教授,主要研究方向为车辆工程、人工智能和软件工程;彭建云(1981-),男,江基于ANSYS 的振动筛偏心轴模态分析刘祚时,彭建云(江西理工大学 机电学院,江西 赣州 341000)摘要:为了确定振动筛偏心轴的振动特性,通过工程分析软件ANSYS 对其进行了建模与模态分析。
详细阐述了模态分析的全过程,从建模环境的选择,偏心轴实体模型和有限元模型的建立,到最后的模态分析。
其中,有限元建模中用弹性支承单元COMBIN14代替将轴承简单处理为刚性约束的方式,更加真实的分析得出轴的前10阶固有频率和振型。
对比传递矩阵法,方法简便,计算快捷,得到直观振型形象。
模态分析有效预估了结构的振动特性,为选择电机参数提供依据,并为谐响应分析及瞬态分析奠定基础。
关键词:模态分析;固有频率;振型中图分类号:TH132 文献标识码:A 文章编号:1006-0316 (2010) 02-0046-03Model analysis of vibrating screen’s eccentric shaft based on ANSYSLIU Zuo-shi ,PENG Jian-yun(Faculty of Mechanical and Electronic Engineering ,Jiangxi University of Science and Technology ,Ganzhou 341000,China)Abstract :In order to know the vibration characteristics of the Vibrating Screen’s eccentric shaft, its model is made by engineering analysis software ANSYS, and then analyzed. The entire process of the model analysis is introduced in detail, from the choice of modeling environment, the establishing of solid model and finite elements model. Among the process, Bearing constraints are replaced by elastic support unit COMBIN14, the more realistic result shows that the top ten natural frequencies and vibration model of the shaft. Contrast with the method of transfer matrix, it is simple, computing more quickly, and can get modal images. Model analysis can estimates the vibration characteristics effectively, provides a powerful support for the parameters selection of motor, lays the foundation for harmonic response’s analysis and transient analysis. Key words :model analysis ;natural frequency ;vibration model模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性,即结构的固有频率和振型,它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数;同时也可以作为其它动力学分析问题的起点。
偏心轴与轴承系统的振动特性分析

偏心轴与轴承系统的振动特性分析引言振动是机械系统中常见的现象,对于轴承系统来说,振动问题会直接影响其运行稳定性和寿命。
本文的主题是分析偏心轴与轴承系统的振动特性,探讨其原因和相关影响因素。
一、偏心轴产生的振动偏心轴是指轴承轴线与旋转中心轴线不重合的情况。
当偏心轴旋转时,在轴承内部会产生径向力的不平衡,从而引起振动。
偏心轴产生的振动主要包括径向振动和轴向振动两种。
1. 径向振动径向振动是指轴承系统在旋转时产生的以轴心为中心的圆周振动。
偏心轴会引起轴承系统的不平衡,使得轴承产生径向力,进而导致径向振动。
径向振动的幅值与偏心距离和转速有关,偏心距离越大、转速越高,其振动幅值越大。
2. 轴向振动轴向振动是指轴承系统在旋转时产生的以轴线为方向的线性振动。
偏心轴会导致轴承产生轴向力,进而引起轴向振动。
轴向振动与偏心距离、转速以及轴承系统的结构有关,当偏心距离较大时,轴向振动的幅值也会增加。
二、轴承系统的振动特性轴承系统的振动特性是指在特定条件下,轴承系统的振动表现以及与其相关的影响因素。
1. 振动频率振动频率是指轴承系统振动的频率,其与轴承系统的固有特性和旋转速度有关。
常见的振动频率包括轴承固有频率、共振频率等。
不同振动频率对轴承系统的运行稳定性和寿命有着不同的影响。
2. 振动幅值振动幅值是指轴承系统振动的振幅,通常使用轴向振动或径向振动的最大值来表示。
振动幅值的大小与偏心距离、转速和轴承系统的结构有关,过大的振动幅值会导致轴承系统的故障和损坏。
3. 振动形态振动形态是指轴承系统振动的波形和频谱。
通过分析振动形态,可以判断轴承系统中是否存在缺陷和故障,进而采取相应的措施进行修复和改进。
三、影响偏心轴与轴承系统振动的因素1. 偏心距离偏心距离是指轴承轴线与旋转中心轴线之间的距离。
偏心距离越大,引起的不平衡力也越大,从而产生的振动幅值也会增加。
2. 转速转速是指轴承系统的旋转速度。
转速越高,偏心轴产生的不平衡力也越大,振动幅值会随之增加。
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No. 9Sep. 2019第9期2019年9月组合机床与自动化加工技术Modular Machine Tool & Automatic Ma/ufacturiiig Technique 文章编号:1001 -2265(2019)09 -0107 -04DOI :10.13462/j. aki.2019.09.026偏心轴磨削振动分析研究!张山山,韩秋实,彭宝营,李启光(北京信息科技大学机电工程学院,北京100192)摘要:针对偏心轴在磨削过程中存在冲击和振动而影响加工表面精度和质量的问题,文章分析了偏 心轴磨削系统产生的几种振动,通过CATIA 三维软件建立了磨削简化模型,同时通过接口互换导 入ADAMS 进行运动仿真,分析研究了偏心轴磨削过程中换向冲击产生的自由振动导致的加速度曲 线变化、砂轮架质量、砂轮架水平进给速度等因素对振动的影响,又分析了工件偏心、砂轮偏心引起 的振动,可以为进一步提高表面质量和磨削稳定性的研究提供理论支撑。
关键词:偏心轴;磨削振动;振动分析中图分类号:TH113 :TG65 文献标识码:AResearch on ViCration Analysis of Ecceetric Shaft GrindingZHANG Shan-shan , HAN Qiu-shi , PENG Bao-ying , LI Qi-guang(School of Mechanical and Electrical Engineeong , Beijing Infoonation Science and Technology University ,Beijing 100192, China)Abstrach : Aiming at the prob.m that the eccentric shaft has impact and vibration during the grinding process and affects the accuracy and quality ot the machined surface , several vibrations generated by the eccentric shaft grinding system ara analyzed. The simplified modei ot grinding is established by CATIAsoftware. The ADAMS was imported and exchanged for mohon simulation. The influence ot the accelera tion curve ceused by the free vibration generated by the commutation shock during the eccenWi.c shaft grind ing , the quality of the wheel frame and the horizontal feed rate of the wheel frame on the vibration wer analyzed. The eccenthcity of the workpiece and the vibration ceused by the eccenthcity of the grinding wheel is analyzed , which can provide theoretical support for elrther research on surface quality and grind ing shabilihy.Key words : eccenWi.c shaft ; grinding vibration ; vibration analysit0引言偏心轴类零件,其结构的回转中心和几何中心不 重合,存在一个偏心距,如机器人里的RV 减速器、发 动机曲轴等部件,它们作为核心部件广泛应用于机器 人、汽车、航天、采矿等产业里,它们质量的好坏对于机器的运转起着决定性的作用。
RV 减速器的核心零件 是偏心轴,当下世界上许多国家的机器人大多采用RV 减速器,并且一台机器人成本中除了控制器外,减速器 要占到总成本的三分之一⑴)磨削是精加工的主要方法之一,要得到较高的加工表面质量,应尽可能地保持 磨削过程的稳定性,避免产生颤振。
而在实际的机械 加工中,几乎所有机械振动过程,都包含有非线性振 动[2-4]。
湖南大学周秦源研究了外圆磨削存在的振 动[5],国内的关于非圆磨削的研究相对较少,偏心轴在磨削加工过程中,因为偏心距的存在,在!(砂轮架水 平进给)-U 工件转动)联动的过程中,在!方向砂轮对于偏心轴转动(C )进行跟踪,这样就会在!方向行 程终点处由于换向惯性存在产生往复冲击振动,这些 振动以及其它振动会影响到工件表面质量以及磨削的 稳定性。
基于此背景,主要深入研究在非圆磨削过程 中!方向换向导致的惯性冲击振动以及影响因素,这 对于提高磨削稳定性以及工件表面质量有着重要的意 义。
1偏心轴加工模型偏心轴的加工采取“逆磨”的方式,图1为偏心轴 磨削加工的示意图。
0'为偏心轴轮廓中心,01位偏心轴回转中心,。
2为砂轮中心,e 为偏心距,*为偏心轴 轮廓圆半径,*为砂轮半径,,为偏心轴旋转角度," 为偏心轴的回转中心到砂轮中心线段与!轴方向的 夹角,)为磨削接触点,!为砂轮中心到偏心轴回转中 心的水平距离。
建立如图1的!。
1 X-0,-Y 坐 标叫收稿日期:2018 - 11 -29;修回日期:2018-12-21*基金项目:国家自然科学基金(51375056);北京市教育委员会科技计划项目(KM201711232001 )作者简介:张山山(1992—),男,安徽阜阳人,北京信息科技大学硕士研究生,研究方向为智能制造,(E-mail ) mzshs@ 126. com ;通讯作者:韩秋实(1956一),男,吉林省吉林市人,北京信息科技大学教授,博士生导师,研究方向为智能化制造装备,(E - mail )hanqs@ bistu. cn o-108-组合机床与自动化加工技术第9期由以上的坐标关系可以得到如下关系式:!=c cos,+槡R+R))-(c on,)) 2偏心轴磨削运动轨迹分析图3偏心轴磨削三维简化图(1)根据公式(1),可得出砂轮中心的水平位移曲线[7'8],由数学关系可知,砂轮水平的曲线和工件的转角,成关系,以此为,Matlab屋真,果如图2所示。
时间与速度和加速度时间/B时间/b图2砂轮架X方向位移、速度、加速仿真图由分析起始对应偏心轴旋转,为0的方,磨起始点是“远点”,“降程”转,为180。
的,磨点为“点”,完成对应的“升程”,Matlab拟合得到的砂轮的!方向2左图所示。
对的式分析,砂轮水平的速度,对速度加速度,通过Matlab2右图所示。
3磨削系统振动分析磨削加工生式的振动,而非磨削由于砂轮架(!轴)对于工件(U轴)的,磨的过程中的振动相对于外圆磨加,砂轮架反向惯性力、工身的振动、砂轮自身的振动、磨力的周期变化以及外界传递的振动对磨削的过程产生影响。
通过CATIA建立3所示的偏心轴磨削简化模型,再通互入ADAMS中磨削的动力学分析,将主要研究几种振动模式下的振动规〔9-0/3.1砂轮架反向冲击惯性力引起振动分析轴磨中由于砂轮架的联动,于外圆磨削,程点的换向处,由于!向的突向动阶跃惯,该跃对于砂轮来说向生一个衰减的自由振动[11],此,可通过ADAMS动力学分析阶跃-惯性对砂轮架带来的振动。
将砂轮的质化为m,砂轮动的阻尼简化为<,砂轮架的驱动为Q砂轮架的驱动力为)(,,砂轮架的水平移动为!,砂轮架的驱动联动运动速度为,#P为在换向点动力阶跃变化值,A为联动运动相关系数,可得到砂轮动力学模型图,4所示。
工—a——-图4工件磨削系统简化图m!+<!-(!)+Q(!-!1"=#(2)响应为:!=A!+#51-槡槡f a'""-as(.#-,)](3)由式(3)砂轮动时的运动规,由5可惯性力)(,的向处生一个衰减自由振动,振动频率等于砂轮的固有频率。
影响砂轮架的水平起动的主要因素是砂轮架的质及砂轮架的水平进速度,将分析该两个因素对振动的影响。
由于起的化和差太大,图示易体现,故此分析研究加速度的波动,分析中,轴30mm,5mm,砂轮[取2019年9月张山山,等:偏心轴磨削振动分析研究-109-3.1.1)砂轮质对的动影响本次采工转速持,次砂轮的质,基于此做实验。
工转速持为7r/min,砂轮的质次为300kg、500kg。
6砂轮架!方向加速可,程的终点换向处,砂轮架的加速度受来自砂轮架的惯性力带来的振动,加速度发生了波动,间,波动衰减,加速度又趋于平稳,惯力的加速波动于程向。
024681012141618时间(s)图6砂轮架300kg时的X方向加速度图7为砂轮架!方向加速,砂轮架的质,加速的波动是程点的的减动,于质向的波动加。
惯力的加速波动质。
024681012141618时间(s)图7砂轮架500kg时的X方向加速度图3.1.2砂轮架的水平速度对惯性力的振动影响本次仿真采取砂轮的质持,改变偏轴工的转速对应砂轮的水平速,基于此做4组试验。
砂轮架的质量为400kg,依次改变工件的转速为7r/min,10r/min,15r/min,20r/min。
反向冲击惯性力和砂轮的水平速度有关,改变工的转速起砂轮的水平速化,速化影响反向冲击惯性力,如公式(4)所示:寺ee sin(2.)6=-ee sin(-—,(4)槡(*+*2)2_(e sin()2 6为水平联动速度,.为工件转速,e为,t 为时间。
换向的砂轮水平速度的变化工件反向惯力化,影响向的动,基于此,砂轮的质量,通转速得到不同的速度,研究对惯性力引起振动的影响。
8为轴转速时的砂轮!方向加速度,可轴的转速,是砂轮的!方向速,加速,惯力带来的波动,程的终点处,对应中的极值点,波动加大并减消失,于砂轮架质数,速对于加速度的影响则。
此处的振动以及其波振动会对该点处的磨削表面质生影响,释轴磨削换向_对的原因。
Z S/U1E悝豊024681012141618时间(s)图8偏心轴不同转速时的砂轮架X方向的加速度图/y15r/min/\10r/min/\/\/•//|\/\/\11/1\i7r/min//3.2工件自身偏心引起的振动分析轴由于的,其加工的回转中心和质,在磨的过程中,质生的离心力会对于回转中生影响,水平方向:振动,这对于轴加工产生影响,分析动,可以对优化磨动力学。