电主轴系统固有频率和临界转速分析.ppt
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1、电主轴系统固有频率和临界转速分析,上海大学,引言,在主轴单元的设计计算中,静动态性能主要考核系统的抗变形能力和临界转速特性。将主轴一轴承系统划分为若干单元,考虑附加部件等不平衡质量对系统的影响。依据梁杆结构理论,分析主轴系统的刚度矩阵与质量矩阵,并在此基础上研究系统的固有频率与主振型等参数性能。,在高速工作状态下,电主轴转子系统不仅要承受轴向和径向切削力、预载荷作用,而且还要承受很大的高速离心力和陀螺力矩等作用,它们都会引起主轴系统的振动。轴的临界转速与主轴振动的固有频率直接相关,即要想求得临界转速,要先求得固有频率。系统的固有频率只与系统的质量、刚度和阻尼有关。,电主轴属于多支承轴系,在弹性
2、理论中,基本上都是基于弹性小变形假设来解决问题的,实际应用中的主轴系统一般都能满足这个基本条件在此我们将一根阶梯轴离散成N个单元进行分析。,主轴划分单元示意图,轴系振动时的振动微分方程为:,一、主轴运动方程,(1),x系统位移列阵,由各单元位移列阵迭加而成;速度列阵;加速度列阵;M一系统质量矩阵,由各单元质量矩阵迭加而成;c系统阻尼矩阵,由各单元阻尼矩阵迭加而成;k系统刚度矩阵,由各单元刚度矩阵迭加而成,包括轴承的支撑刚度;p为总体载荷列阵,由扩展之后单元载荷列阵迭加而成。,滚动轴承的阻尼系数相对较小,而且也不容易从理论上求得,对计算影响甚小,鉴于这一原因,对于上述运动微分方程(2.1)将只进
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