机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2014年
15期
192-197
,共6页
王军%王加春%吴凤和%周勇%柏虎
王軍%王加春%吳鳳和%週勇%柏虎
왕군%왕가춘%오봉화%주용%백호
砂轮接杆%黏弹性阻尼%有限元%动态性能%复合结构
砂輪接桿%黏彈性阻尼%有限元%動態性能%複閤結構
사륜접간%점탄성조니%유한원%동태성능%복합결구
grinding wheel spindle%viscoelastic damping%finite element%dynamic properties%composite structure
为满足高速磨削内孔的需要,研制一种由金属、工程陶瓷和黏弹性阻尼材料组成的新型复合结构减振砂轮接杆.对磨杆的设计原理和黏弹性阻尼结构进行论证,在保证砂轮接杆具有较高静刚度的前提下减小平均密度和增大阻尼比.对该砂轮接杆的刚度、固有频率和谐响应等静、动态性能进行有限元分析和试验验证,并与普通钢质整体式砂轮接杆和金属-陶瓷复合结构砂轮接杆进行性能对比;研究阻尼芯直径与砂轮接杆动态性能的关系.结果表明:黏弹性阻尼砂轮接杆的静刚度高于普通钢质砂轮接杆约10%,略低于金属陶瓷复合结构砂轮接杆约0.6%;其动态性能优于前两者,即具有更高的固有频率和动刚度.固有频率较普通钢质砂轮接杆提高约49%,较金属-陶瓷砂轮接杆提高约12%.动态响应幅值较普通钢质砂轮接杆减小约43%,较金属-陶瓷砂轮接杆减小约20%.此新型砂轮接杆适于高速磨削加工.
為滿足高速磨削內孔的需要,研製一種由金屬、工程陶瓷和黏彈性阻尼材料組成的新型複閤結構減振砂輪接桿.對磨桿的設計原理和黏彈性阻尼結構進行論證,在保證砂輪接桿具有較高靜剛度的前提下減小平均密度和增大阻尼比.對該砂輪接桿的剛度、固有頻率和諧響應等靜、動態性能進行有限元分析和試驗驗證,併與普通鋼質整體式砂輪接桿和金屬-陶瓷複閤結構砂輪接桿進行性能對比;研究阻尼芯直徑與砂輪接桿動態性能的關繫.結果錶明:黏彈性阻尼砂輪接桿的靜剛度高于普通鋼質砂輪接桿約10%,略低于金屬陶瓷複閤結構砂輪接桿約0.6%;其動態性能優于前兩者,即具有更高的固有頻率和動剛度.固有頻率較普通鋼質砂輪接桿提高約49%,較金屬-陶瓷砂輪接桿提高約12%.動態響應幅值較普通鋼質砂輪接桿減小約43%,較金屬-陶瓷砂輪接桿減小約20%.此新型砂輪接桿適于高速磨削加工.
위만족고속마삭내공적수요,연제일충유금속、공정도자화점탄성조니재료조성적신형복합결구감진사륜접간.대마간적설계원리화점탄성조니결구진행론증,재보증사륜접간구유교고정강도적전제하감소평균밀도화증대조니비.대해사륜접간적강도、고유빈솔화해향응등정、동태성능진행유한원분석화시험험증,병여보통강질정체식사륜접간화금속-도자복합결구사륜접간진행성능대비;연구조니심직경여사륜접간동태성능적관계.결과표명:점탄성조니사륜접간적정강도고우보통강질사륜접간약10%,략저우금속도자복합결구사륜접간약0.6%;기동태성능우우전량자,즉구유경고적고유빈솔화동강도.고유빈솔교보통강질사륜접간제고약49%,교금속-도자사륜접간제고약12%.동태향응폭치교보통강질사륜접간감소약43%,교금속-도자사륜접간감소약20%.차신형사륜접간괄우고속마삭가공.