机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2014年
7期
176-183
,共8页
张会杰%刘辉%杜超%张俊%赵万华
張會傑%劉輝%杜超%張俊%趙萬華
장회걸%류휘%두초%장준%조만화
竖直轴进给系统%无平衡重%变系数%全行程%动态特性
豎直軸進給繫統%無平衡重%變繫數%全行程%動態特性
수직축진급계통%무평형중%변계수%전행정%동태특성
vertical axis feed system%without counterweight%variable coefficient%whole stroke%dynamic characteristics
针对小型立式加工中心的竖直轴滚珠丝杠进给系统,由于主轴箱等移动部件质量较小而未安装平衡重装置,此时移动部件的重力将直接作用到滚珠丝杠的传动系统上,在重力和初始预紧力综合作用下,丝杠螺母副和轴承副的实际状态将发生变化,进而影响该动结合部的接触刚度.主轴箱等移动部件处于全行程内不同位置时,即丝杠的受力作用点会发生变化,从而改变该系统的传动刚度,最终影响该系统的动态性能.以传统的竖直轴滚珠丝杠进给系统为研究对象,采用集中参数法进行动力学模型等效,建立考虑传动刚度变化的变系数动力学方程.理论计算移动部件重力作用下丝杠螺母副、轴承副的等效轴向刚度,进一步分析考虑丝杠受力作用点改变时传动刚度的变化规律,最终研究进给系统的固有频率和加速度频响在全行程内的变化规律.最后以某三轴立式加工中心的竖直轴进给系统为案例,进行了模态试验,理论与试验结果具有良好的一致性.
針對小型立式加工中心的豎直軸滾珠絲槓進給繫統,由于主軸箱等移動部件質量較小而未安裝平衡重裝置,此時移動部件的重力將直接作用到滾珠絲槓的傳動繫統上,在重力和初始預緊力綜閤作用下,絲槓螺母副和軸承副的實際狀態將髮生變化,進而影響該動結閤部的接觸剛度.主軸箱等移動部件處于全行程內不同位置時,即絲槓的受力作用點會髮生變化,從而改變該繫統的傳動剛度,最終影響該繫統的動態性能.以傳統的豎直軸滾珠絲槓進給繫統為研究對象,採用集中參數法進行動力學模型等效,建立攷慮傳動剛度變化的變繫數動力學方程.理論計算移動部件重力作用下絲槓螺母副、軸承副的等效軸嚮剛度,進一步分析攷慮絲槓受力作用點改變時傳動剛度的變化規律,最終研究進給繫統的固有頻率和加速度頻響在全行程內的變化規律.最後以某三軸立式加工中心的豎直軸進給繫統為案例,進行瞭模態試驗,理論與試驗結果具有良好的一緻性.
침대소형입식가공중심적수직축곤주사강진급계통,유우주축상등이동부건질량교소이미안장평형중장치,차시이동부건적중력장직접작용도곤주사강적전동계통상,재중력화초시예긴력종합작용하,사강라모부화축승부적실제상태장발생변화,진이영향해동결합부적접촉강도.주축상등이동부건처우전행정내불동위치시,즉사강적수력작용점회발생변화,종이개변해계통적전동강도,최종영향해계통적동태성능.이전통적수직축곤주사강진급계통위연구대상,채용집중삼수법진행동역학모형등효,건립고필전동강도변화적변계수동역학방정.이론계산이동부건중력작용하사강라모부、축승부적등효축향강도,진일보분석고필사강수력작용점개변시전동강도적변화규률,최종연구진급계통적고유빈솔화가속도빈향재전행정내적변화규률.최후이모삼축입식가공중심적수직축진급계통위안례,진행료모태시험,이론여시험결과구유량호적일치성.
