離心力影響下的高速主軸-拉桿系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性
本文關(guān)鍵詞: 高速主軸 拉桿 離心力 碟簧 接觸應(yīng)力 自然頻率 出處:《西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)》2015年03期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為進(jìn)一步明確離心力對(duì)主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響,以高速主軸-拉桿系統(tǒng)為對(duì)象,建立了刀柄的接觸力學(xué)模型,考慮了碟簧在離心力作用下產(chǎn)生的徑向伸展,并計(jì)算了該變形導(dǎo)致的拉力隨主軸轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,討論了刀柄接觸應(yīng)力隨初始拉力、動(dòng)態(tài)夾緊力的變化規(guī)律,揭示了上述變化對(duì)主軸系統(tǒng)自然頻率的影響。結(jié)果表明:碟簧的徑向伸展會(huì)造成刀桿拉力的減小,但減小的程度受碟簧規(guī)格和初始拉力的影響,對(duì)于拉緊力較小的超高速主軸,該影響較為顯著,而對(duì)于拉緊力較大的普通主軸,該影響可以忽略;靜、動(dòng)態(tài)夾緊力的夾緊效率隨摩擦因數(shù)的增大而降低;動(dòng)態(tài)夾緊力可顯著提升接觸應(yīng)力,但過(guò)高的夾緊力反而會(huì)加大接觸間隙,降低結(jié)合部阻尼,導(dǎo)致主軸系統(tǒng)自然頻率的減小。
[Abstract]:In order to further clarify the influence of centrifugal force on the dynamic characteristics of spindle system, the contact mechanics model of cutter shank is established, and the radial extension of disc spring under centrifugal force is considered. The relationship between the tensile force and the rotational speed of the spindle is calculated. On the basis of this, the change of contact stress of the tool shank with the initial tension and the dynamic clamping force is discussed. The effect of the above changes on the natural frequency of the spindle system is revealed. The results show that the radial extension of the disc spring will result in the reduction of the tool rod tension, but the extent of the decrease is affected by the disc spring specification and the initial tensile force, and for the super high speed spindle with small tension force, This effect is obvious, but it can be neglected for the common spindle with high tension force. The clamping efficiency of dynamic clamping force decreases with the increase of friction coefficient, and the dynamic clamping force can significantly increase the contact stress. However, the excessive clamping force will increase the contact gap and reduce the joint damping, resulting in the reduction of the natural frequency of the spindle system.
【作者單位】: 蘭州理工大學(xué)數(shù)字制造技術(shù)與應(yīng)用省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;蘭州理工大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51465035) 國(guó)際科技合作項(xiàng)目(2011DFR70670)
【分類號(hào)】:TG506
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1526939
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