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