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时间:2019-07-06
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1、万方数据功能都件FunclionUniIs阻尼减振车刀设计方法的研究黄进财①汤爱民②周志雄①(①湖南大学机械与汽车工程学院,湖南长沙410082;②株洲钻石切削刀具股份有限公司,湖南株洲412007)摘要:提出了阻尼减振车刀的动力学模型。通过对模型的计算分析,总结了减振车刀阻尼减振器参数的设计方法。借助ADAMS仿真分析,证明了该方法的正确性。最后讨论了阻尼减振器的具体设计方法。关键词:车刀阻尼减振器设计方法橡胶StudyonDesignMethodofDampingVibrationAbsorptionTurningToolHUANGJincai①。TANGAiming②。
2、ZHOUZhixiong①((王)SchoolofMachineryandAutomobileEngineering,HunanUniversity,Changsha410082。CHN;@)ZhuzhouCementedCarbideCuttingToolsCo.,Ltd.,Zhuzhou412007,CHN)Abstract:Inthispaper,thedynamicmodelofdampingvibrationabsorptionturningtoolispresented.Accordingtotheanalysisofmodel,thedesignmethodof
3、vibrationabsorptionsystemgparametersisgeneralized.BythesimulationwiththesoftwareADAMS,thismethodisprovedtoberight.Atlast,thespecificmethodofdampingvibrationabsorptionsystemisdiscussedindetail.Keywords:TurningTool;DampingVibrationAbsorptionSystem;DesignMethod;Rubber对于内圆车削加工,一般刀杆的长径比(L/D)超过4时
4、,刀杆自身极有可能产生振动。刀具与工件问产生的相对位移,会使加j二表面产生振痕,严重影响工件的表面质鼍和性能。工艺系统将持续承受动态交变载荷的作用,刀具极易磨损(甚至崩刃),使切削加工无法进行;振动中产生的噪声还将危害操作者的身体健康⋯。困内的一些减振刀具很多都处于研究阶段,采用的都是增加刀杆静刚度的方法。例如:镍基重合金防振刀具等j2J。但对于长径比较大的刀具,这种方法无能为力。内藏阻尼减振系统的减振/『=『杆可以很好的解决这种问题。本文讨论了阻尼减振刀杆的一种设计方法,新设计的刀具,长径比较大,成本相对较低,为研制减振刀杆提供J,参考依据。l减振系统动力学模型。』'忽略刀
5、杆内部结构阻尼,普通刀杆可以简化成由大小为/7/,.的质鞋块和弹性系数为k.的弹簧组成的主系统,如图1所示。为达到减圈1减振系统分析模型·136·振日的,在普通刀杆内部添加阻尼减振器,即由质量块m:、弹簧k:以及阻尼器C:组成的次系统,主系统和次系统构成了一个新的具有阻尼的两自由度系统。根据牛顿定理,取静平衡位置为系统坐标原点,模型的运动方程为:对质量块m,:Fsin(tot)一kl菇l—C2(互l一菇2)一k2(菇l一菇2)=mI菇l(1)对质量块m,:c2(互l一茹2)一k2(髫l—x2)=m2茹2(2)解方程(1),(2)得礼卜筘1㈤i(∞)=篙萧FJ式(3)中以∞,I
6、=l(k,+一k2。)后:-+to如Zm:l,+如2后:-一(∞k:2m+:jto+c如2):I因而有竹畿豁鬻:耻匾I=趣铲l(4)万方数据也=Iil=型生+垡b2J式(4)中口=(kl一∞2m1)(k2一∞2m2)一∞2k2m2b=O)C2(kI一∞2ml一∞2m2)署=Xo,toj=层舢=居,m2o0)2∞,C2肛2i’d2i’y2i’香22—m2—∞2将式(4)中的x。由上述符号化成无量纲的形式:x2l/A02=[(62—72)2+4亭2y2]/{[(1一y2)(铲一,y2)一/wy2铲]2+4E272(1一y2一py2)2}(5)2减振器参数的设计方法减振器参数的设计
7、就是如何选择吸振器参数m:、k:、c:,满足系统的减振要求。由式(5)可知,当c:=f=0时:蔫X=丽1爿岳‰y2㈣:一[(一72)(62一)一删262]2¨7当c2=∞,即亭=∞时:X;1Xj一(1一y2一py2)2(7)取肛=1/40,8=1,分别绘制亭=0,亭=0.1,手=∞时的主系统响应曲线。由图2中町以看到它们都交于同样的两点T点和S点。这表明,在这两个点所对应的频率比y,质量m。稳态响应的振幅与吸振器的阻尼c:无关,T点和s点的y值可由任两个不同阻尼值的响应曲线求得,最简便的是由式(6),(
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