為研究預(yù)緊力失諧對存在大量結(jié)合面的分布式拉桿轉(zhuǎn)子固有頻率的影響,通過試驗(yàn)分析與有限元結(jié)合的方法研究了預(yù)緊失諧對固有頻率的影響。建立考慮結(jié)合面接觸剛度的拉桿轉(zhuǎn)子失諧有限元模型并進(jìn)行模態(tài)分析;設(shè)計(jì)并搭建了分布式拉桿轉(zhuǎn)子固有頻率測量試驗(yàn)臺,測量在不同失諧情況下拉桿轉(zhuǎn)子的第1階固有頻率,驗(yàn)證有限元模型的準(zhǔn)確性。仿真與試驗(yàn)結(jié)果表明:拉桿轉(zhuǎn)子的預(yù)緊力失諧量相同時(shí),固有頻率隨失諧拉桿數(shù)量的增加而下降;驗(yàn)證了失諧拉桿轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模型的準(zhǔn)確性。 

【文章來源】：機(jī)床與液壓. 2020,48(13)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖1 分布式拉桿轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意

分布式拉桿轉(zhuǎn)子存在的結(jié)合面使得轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生改變,直接影響轉(zhuǎn)子整體的動(dòng)力學(xué)特性。為準(zhǔn)確進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,需對轉(zhuǎn)子結(jié)合面的接觸剛度進(jìn)行等效�？此破秸睦瓧U轉(zhuǎn)子輪盤結(jié)合面在微觀條件下實(shí)則是兩個(gè)粗糙的表面,可以將兩個(gè)粗糙表面的接觸問題等效為一個(gè)光滑平面與一個(gè)具有表面微凸體粗糙面的接觸[10]。由于不同的加工工藝,粗糙的表面含有許多微凸體,近似地將單個(gè)微凸體等效為半球體,其半徑為R。無壓力作用的情況下半球體不發(fā)生變形,其接觸情況如圖2(a)所示;在受到一定壓力作用發(fā)生接觸變形δ,其接觸情況如圖2(b)所示。根據(jù)文獻(xiàn)[10]的分形接觸模型可知,轉(zhuǎn)子輪盤結(jié)合面間的法向接觸剛度為

為準(zhǔn)確進(jìn)行拉桿轉(zhuǎn)子有限元分析,文中利用固定結(jié)合面虛擬材料建模法[11]建立輪盤結(jié)合面之間的模型并進(jìn)行接觸剛度等效。將各級輪盤之間的接觸面等效為一層具有一定厚度的各項(xiàng)同性虛擬材料,如圖3所示。對于含粗糙接觸面的裝配體,有限元軟件不能直接進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,須對其進(jìn)行接觸界面等效。外載荷作用的結(jié)合面在法向剛度已知時(shí),根據(jù)應(yīng)變能相等原則將接觸剛度等效為虛擬材料層彈性模量E進(jìn)行模型修改,即E=Knh/S。輪盤表面粗糙度為0.8 μm時(shí),其微凸體厚度h1=h2≈0.5 mm[12],則虛擬材料的厚度取h=h1+h2=1 mm。

【參考文獻(xiàn)】：
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