[1]王正浩%张杜娟.基于Ansys Workbench 的CJ190Z4机床主轴实验模型振动力学分析[J].沈阳建筑大学学报(自科版),2018,(1):141-149.[doi:10.11717/j.issn:2095-1922.2018.01.16]
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基于Ansys Workbench 的CJ190Z4机床主轴实验模型振动力学分析()
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沈阳建筑大学学报(自科版)[ISSN:1006-6977/CN:61-1281/TN]

卷:
期数:
2018年第1期
页码:
141-149
栏目:
机械工程
出版日期:
2018-09-24

文章信息/Info

作者:
王正浩%张杜娟
关键词:
机床主轴; 实验模型;  Ansys Workbench; 分析; 固有频率; 振型
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4.1 μm，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.
更新日期/Last Update: 2018-07-20