国家自然科学基金(51075315)
- 作品数：12 被引量：63H指数：5
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- 相关领域：机械工程金属学及工艺理学自动化与计算机技术更多>>
- 车铣复合加工中心电主轴的稳定性分析和实验研究被引量：3
- 2011年
- 电主轴单元是车铣复合加工中心的核心功能部件。利用ANSYS对电主轴系统完成了自由模态以及两种考虑轴承支承的约束模态分析。并针对电主轴单元进行了现场实验,测得主轴实际模态。综合分析理论计算与实验结果表明计算的自由模态与主轴实际模态区别较大,模态分析时必需考虑轴承的支承作用,并且用两组弹簧才能很好地模拟QBC型角接触球轴承组的支承约束。设计的电主轴满足工作要求。
- 穆杨罗平刘恒景敏卿
- 关键词：模态分析
- 双电主轴双刀车削车铣复合中心的切削振动特征分析被引量：4
- 2011年
- 由于车铣复合中心对细长轴的车削加工方法采用的是双电主轴夹持,双刀对置车削。通过对车铣复合中心的切削测试,得出车铣复合中心双电主轴的旋转特性,单刀车削加工特征以及双刀对置加工特性。测试加工状态下的刀具和工件的振动特性,为加工参数的确定以及机床精度的调整和改善提供参考。
- 丛春晓刘恒吕凯波景敏卿
- 接触界面法向刚度等效的新方法被引量：18
- 2011年
- 采用典型的粗糙体——刚性面接触模型,针对弹性和弹塑性两种材料,对比分析目前常用的一般接触界面法向刚度等效方法的准确性,说明其在处理弹塑性材料时存在较大误差,而不能完全计入塑性影响是造成此问题的本质原因。通过将整个弹塑性接触系统等效成一个包含全部塑性区域的界面接触层和一个无界面块体,虽然可以计入此种影响,实现和原系统的准确动力等效,但有厚度接触层的引入也将同时带来了单元划分过多、工程实用不便的问题。为此将接触层刚度进一步分离,最终给出一种法向接触刚度等效的新方法。该方法将接触系统等效为无厚度均质弹簧和一个原系统等大小的无界面弹塑性块体,这样不仅能够实现系统动力行为的完全等效,而且可完全计入接触体塑性区域的影响。同时新的等效方法和塑性区域厚度无关,从而避免对原系统网格划分的不便,典型算例的结果说明了新方法的准确性和有效性。
- 刘恒刘意王为民
- 关键词：法向刚度等效方法
- 轴承预紧对机床主轴刚度的影响被引量：5
- 2011年
- 阐明了用有限元法分析计算机床主轴组件刚度的步骤和方法,并对主轴刚度进行计算,讨论不同预紧条件下,轴承刚度对主轴性能的影响;并探讨轴承预紧后,增大预紧量对主轴刚度的影响。结果表明:支承轴承预紧的增大使主轴弯曲刚度增幅最大为22%,而对固有频率的影响不明显。
- 罗平穆杨刘恒景敏卿
- 关键词：机床主轴预紧
- 错位安装对多联组配轴承转子系统动力学特性的影响被引量：3
- 2011年
- 针对多联组配轴承在安装过程中出现错位时,错位是否影响转子系统稳定运行的问题,建立了柔性转子系统的有限元模型,推导了错位安装的轴承非线性力的公式,采用数值积分的方法分析了错位安装对转子系统的非线性动力学特性的影响.通过与正常安装转子系统的对比发现,错位安装是影响多联组转子系统稳定性的重要因素之一.当错位量一定时,可较大地减小系统失稳区域的宽度,当错位在x方向时,可使x方向的振幅随错位量的增大而减小,但错位在y向的振幅变化幅度不大.研究表明,适当的错位有助于改善转子系统运行的稳定性.
- 罗平刘恒景敏卿
- 关键词：非线性动力特性稳定性
- 细长轴切削颤振的稳定性分析和实验研究被引量：8
- 2012年
- 为了对细长轴的加工颤振进行稳定性研究,在对细长轴切削颤振机理的研究基础上,建立了刀具和细长轴耦合振动的两自由度系统的再生型颤振分析模型。利用解析法对时滞的动力学方程进行稳定性分析,得出了关于切削宽度和转速的稳定性切削极限图。从结果中可以得出两自由度系统的极限切削宽度比单自由度系统减小了28.6%。该成果可以为柔性零件的高效稳定加工提供理论切削参数。在车铣复合中心上进行了细长轴的切削颤振实验,通过与稳定性极限图的对比,发现实验结果与理论研究相吻合,并且总结出颤振发生前后刀具和细长轴的振动特性变化规律。这种振动特征的变化过程是对加工颤振进行监测和预警的重要识别指标。
- 丛春晓刘恒吕凯波景敏卿
- 关键词：细长轴颤振稳定性
- 计及塑性接触层的法向接触刚度等效方法被引量：7
- 2013年
- 采用典型粗糙体—刚性面接触模型,针对完全弹性与理想弹塑性两种材料,分析法向接触刚度等效方法是否准确。发现一般方法在处理弹塑性接触时存在较大差并揭示其本质原因。通过引入界面接触层,提出接触界面等效新方法并验证其准确性,实现对原系统准确动力等效。采用两种等效方法通过实例对比分析对动力系统振动特性影响,为工程实际中含接触界面系统动力学研究提供参考。
- 刘意刘恒易均王为民
- 关键词：法向接触刚度等效方法
- 接触界面对拉杆组合柔性转子轴承系统的非线性动力特性影响被引量：6
- 2012年
- 对于拉杆柔性组合转子轴承系统,其接触界面类型复杂、数量众多,是影响其动力特性的众多因素之一。以拉杆柔性组合转子轴承系统各轮盘间的接触界面为考察对象,根据接触界面压力结合微观模型有限元分析,得到其宏观尺寸下的界面接触刚度。采用无质量无长度的均质面弹簧对接触界面进行等效,推导了接触界面作为附加弹簧单元对系统产生附加刚度矩阵的一般形式,并完成了计及接触界面效应的系统动力学建模。结合应用计及轴向力的铁木辛格梁轴单元的整体转轴建立的有限元模型,得到系统的动力学方程。而后采用打靶法和Floquet稳定性判别理论对系统进行分析求解,得到了计入接触界面影响后系统的稳定性边界和分叉形式,数值结果表明接触界面对不平衡组合转子的动力特性影响不可忽略。
- 易均刘恒刘意于明王为民
- 关键词：非线性
- 推力轴承对柔性转子系统的非线性动力影响被引量：2
- 2011年
- 针对推力轴承支承下,推力轴承对柔性转子系统的稳定性影响问题,考虑转子的倾斜后得到了推力轴承提供的非线性力和力矩,建立了单盘柔性转子系统的有限元模型.将转子的轴向和横向运动方程相结合,对其线性自由度进行缩减后形成了整个系统的动力方程,运用打靶法和Floquet稳定性分叉理论,分析了推力轴承以及圆盘质量偏心对整个系统的非线性动力影响.数值结果表明,推力轴承对整个系统运行的稳定性和分叉行为有很大影响,推力轴承延迟了系统周期解的分叉,提高了临界转速和失稳转速,降低了转子共振振幅,因此推力轴承有助于转子系统的稳定运行.
- 宋学宾刘恒易均景敏卿
- 关键词：推力轴承柔性转子系统非线性稳定性
- 细长轴切削的非线性系统动力稳定性分析被引量：1
- 2011年
- 为了研究细长轴切削过程中的振动特征以及稳定性,运用轴承转子非线性分析理论研究非线性滚动轴承力和非线性切削力作用下的系统稳定性及失稳分叉规律。建立了非线性切削力模型和细长轴的有限元分析模型。通过周期解、Poincaré截面映射图确定系统的运动特性。经过计算,系统的失稳分叉方式是同步周期解经Hopf型伪周期分叉产生伪周期解。与空转情况相比,切削状态下的细长轴分叉点转速下降近80%,且其分叉点转速范围较窄。在系统参数中,稳定性规律对转轴长径比和轴承刚度的变化比较敏感。通过双主轴驱动的细长轴切削实验可以得出,失稳前后系统的频率变化特征和运动形态与计算结果一致。为提高切削稳定性,失稳颤振的预测和监测提供理论依据。
- 丛春晓刘恒吕凯波景敏卿
- 关键词：细长轴非线性动力特性稳定性
