基于Ansys Workbench的CJ190Z4机床主轴实验模型振动力学分析

• 作者: 张杜娟 王正浩
• 来源期刊: 沈阳建筑大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 机床主轴 实验模型 Ansys Workbench分析 固有频率 振型
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 机械工程
• 页码范围: 141-149
• 页数: 9页
• 分类号: TH113.2+2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11717/j.issn:2095-1922.2018.01.16

摘要

目的 研究CJ190Z4机床主轴模型机壳和主轴的动静态特性,得到主轴前6阶固有频率,振型和变形应力等,确定主轴前端及中端位移-频率关系和相位角-频率关系.方法 利用Solidworks建立了CJ190Z4机床主轴模型的三维实体模型,将实验模型分为主轴和机壳两个子单元,运用Ansys Workbench有限元分析软件,对CJ190Z4机床主轴系统进行静力和动态分析,在此基础上进行谐响应分析,通过实测得到实验模型的刚体振动模态.结果 不同温度下的主轴的固有频率不同,20℃下的前3阶固有频率分别为151.1 Hz,1 152.9 Hz,2 157.3 Hz,机壳单元的固有频率最小为255.15 Hz.主轴的1阶临界转速n=69 066 r/min,远大于主轴的最高工作转速3 000 r/min,主轴能有效地避免共振发生,保证了主轴的加工精度.主轴最大位移量是4.1μm,最大应力是19.5 MPa.固有频率随温度升高而降低.结论 提高主轴的刚度和阻尼,可以有效减小振动变形,避免共振现象的发生;提高机壳单元的1阶固有频率或加设阻尼抑制机壳单元1阶共振,应加强机壳单元基础板的抗弯刚度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王正浩		29	108	5.0	9.0
2	张杜娟		1	0	0.0	0.0