声频振动头同步机构设计与试验研究

针对声频振动头双偏心轴同步问题,提出并设计了一种基于同步带传动的声频振动头同步机构,分析了其工作原理,并进行试验研究。采用控制变量研究方法,对该声频振动头进行不同工况下的同步试验测试,使用LMS数据采集系统进行数据监测与采集,通过试验数据的对比分析验证该同步机构的正确性与合理性。试验结果表明:当振动头工作流量在21.8~34.6 L/min范围内时,偏心轴同步效果随工作流量的增加而呈下降趋势;此时偏心轴转速差值在0~2.663 r/min之间、相位差值在0~0.995°之间,且都在0值上下波动;同步机构传动比精度偏差率在0.044%~0.116%之间、系统同步量在0.007 8~0.342 7之间时,偏心轴同步特性良好。声频振动头的同步效果基本实现,所设计的同步机构正确合理,可为后续机具优化与改进提供参考。

基于Workbench的声频钻机动力头隔振特性分析

声频动力头的隔振是保证其能否安全稳定工作的关键,本文基于单自由度系统有阻尼受迫振动理论建立了动力头隔振机构受迫振动模型,发现隔振橡胶刚度k、阻尼c以及施加外部激励力频率w等是影响动力头隔振性能的主要因素;在此基础上建立动力头的动力学模型,对其进行振动特性仿真研究。研究结果显示,动力头的隔振传递率与外部施加的激励力频率成正比,与隔振弹簧刚度成反比,与隔振弹簧阻尼成正比,且当弹簧刚度增大到一定值时,隔振传递率趋于定值。因此在实际工作时,可通过适当提高外部激励频率,隔振弹簧选择刚度较小、阻尼较大的橡胶材料等方法,以提高动力头隔振性能。研究结论可为设定声频钻机工作频率、优化设计动力头隔振机构等提供参考。