高速主轴动力学建模及高速效应分析

• 作者: 何正嘉 曹宏瑞 李兵
• 来源期刊: 振动工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高速主轴 动力学 建模 速度效应 有限元
• 年，卷（期）: 2012,（2）
• 页码范围: 103-109
• 分类号: TH113.1|TG506.1
• 字数: 3660字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-4523.2012.02.001

摘要

考虑高速旋转部件的离心力和陀螺力矩效应,利用Timoshenko梁单元和转盘单元建立主轴转子、转盘、主轴箱等部件有限元模型,并对Jones轴承模型进行扩展建立高速滚动轴承非线性模型.将各子部件模型进行集成,得到整个高速主轴系统的非线性动力学方程,并进行试验验证.分别从转子陀螺力矩、转子离心力和轴承软化这三个角度,系统地研究高速旋转状态下主轴-轴承系统内部的速度效应及其对整个系统动态特性的影响规律.结果表明:当系统存在较大的阻尼比(1％～5％)时,陀螺力矩对系统的直接频率响应函数影响不明显,但是对交叉传递函数的影响显著；随着主轴转速的升高,主轴转子的离心力效应会逐渐削弱主轴系统的刚度,最终使整个高速主轴系统的固有频率降低；必须综合考虑主轴转子的离心力效应和轴承的软化效应,才能比较准确地仿真高速主轴系统的动力学特性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	何正嘉	西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室	204	7277	46.0	77.0
2	李兵	西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室	84	1641	20.0	38.0
3	曹宏瑞	西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室	29	765	14.0	27.0