基于模態(tài)理論的機(jī)床REXROTH滾珠導(dǎo)軌滑塊接合面特性參數(shù)識別
REXROTH滑塊結(jié)合面特性 　 REXROTH軸承分量分析法 　 STAR導(dǎo)軌傳遞函數(shù)
2005 年第 3 期 （總第 163 期 ） 基于模態(tài)理論的機(jī)床滾珠導(dǎo)軌滑塊接合 面特性參數(shù)識別東南大學(xué)機(jī)械工程系 　 （ 210096 ） 　 鄭佳明 　 張建潤 　 孫慶鴻 摘　 　 要 機(jī)床的整機(jī)動態(tài)特性在很大程度上取決于機(jī)床導(dǎo)軌的結(jié)合面特性 ,目前對于機(jī)床導(dǎo)軌特性參數(shù)的獲得常常采用動態(tài) 測試的方法 。本文針對高速 、 高精度機(jī)床中采用的滾珠導(dǎo)軌結(jié)合面參數(shù)的測試提出單自由度分量分析法對機(jī)床滾珠導(dǎo)軌進(jìn)行 模態(tài)測試分析 。測試中分別對垂向和側(cè)向激勵 ,測試傳遞函數(shù) ,從而識別出導(dǎo)軌結(jié)合面的特性參數(shù) 。 關(guān)鍵詞 　 REXROTH滑塊結(jié)合面特性 　 REXROTH軸承分量分析法 　 STAR導(dǎo)軌傳遞函數(shù) 1　 引言 ω = 2 f,ω = π K = 4Mπ f 2 2 K /M , 從而有 : 機(jī)械系統(tǒng)是由多個部件組成 , 構(gòu)成機(jī)械結(jié)構(gòu)中 零件 、 部件之間的互相接觸的表面稱之為“ 機(jī)械結(jié)合 面 ” 接觸面 ” 或“ 。由于結(jié)合面在機(jī)械結(jié)構(gòu)中的大量 存在 ,使機(jī)械結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)不再具有連續(xù)性 ,進(jìn)爾導(dǎo)致 了問題的復(fù)雜性 [1] 對得到的傳遞函數(shù)采取分量分析法求接觸面的 剛度和阻尼比 。在固有頻率附近 , 頻響函數(shù)通過自 己的極值 , 此時實部為零 , 而虛部幅值zui大 , 出現(xiàn)極 值的那個頻率是系統(tǒng)固有頻率 ωr （即為上面的 ω） , [3 ] 相應(yīng)的阻尼比 ζ 采用半功率點法得到 。設(shè) ω1 和 r ω2 分別為半功率點對應(yīng)的兩個頻率 （ω1 <ωr <ω2 ） , H （ ω） 為頻響函數(shù)的虛部 , 則 : j 。接觸面存在著接觸剛度和接觸 阻尼 ,這些接觸面的特性參數(shù)和機(jī)械結(jié)構(gòu)的動靜態(tài) 特性 ,振動與振動控制機(jī)器動態(tài)特性都存在著十分 密切的關(guān)系 。目前 , 對于結(jié)合面參數(shù)還沒有很好的 理論建模識別法 , 常常采用測試來獲得 [2] 。在機(jī)床 設(shè)計中 ,作為連接不同部件的結(jié)合面 , 其接觸剛度和 阻尼是機(jī)床結(jié)構(gòu)整體剛度中的重要組成部分 , 有時 甚至決定整機(jī)的動靜態(tài)特性 , 因此在機(jī)床的仿真設(shè) 計有限元模型中 ,必須考慮結(jié)合面的接觸剛度 。 本文針對高速 、 高精度機(jī)床中采用的滾珠導(dǎo)軌 提出了單自由度分量分析的方法 , 對導(dǎo)軌系統(tǒng)進(jìn)行 了模態(tài)測試識別與接觸面的參數(shù) 。為整機(jī)有限元動 態(tài)仿真提供了準(zhǔn)確的參數(shù) 。 2　 基本理論 │H （ ω1 ） │ = │H （ ω2 ） │ = j j ω2 - ω1 有 :ζ = r ω 2 r 3　 試驗研究 │H （ ωr ） │ j 2 , 本次試驗對REXROTH滑塊，STAR導(dǎo)軌結(jié)合面豎直水平兩個自由 度方向分別進(jìn)行脈沖測試傳遞函數(shù) 。本實驗為了能 夠識別出力士樂滑塊滑塊的單自由度模態(tài) , 分別選取了REXROTH滑塊的 上表面及一個側(cè)面為測試對象 , 并選取適當(dāng)?shù)臏y點 進(jìn)行測試分析 自由度模態(tài) 。 試驗為了避免REXROTH導(dǎo)軌和地面的接觸面的影響 , 試 驗中將導(dǎo)軌固定在工作臺上 （如圖 1 ） 。REXROTH滑塊沿REXROTH導(dǎo)軌 方向無約束 。測試模態(tài)采用測點移動 , 響應(yīng)點固定 的方式來測試系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 。豎直方向上 , 選擇深圳市宇恒貿(mào)易有限公司 :陳/廖 ,29630370 ,http://www.yuhengsz.com,yuhengsz
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