轴承间隙配合对电主轴转子系统非线性振动影响分析

在电主轴转子系统中,轴承与轴承座主要通过间隙配合方式连接,在轴承热变形的影响下间隙配合量会产生非均匀性变化。为了探究轴承配合间隙变化对转子系统振动特性的影响,创建考虑间隙配合的电主轴转子系统动力学模型。利用时域响应和傅里叶频谱分析系统的振动特性,结合分叉图和庞加莱映射分析轴承间隙配合对转子系统稳定性的影响。最后通过搭建电主轴振动测试平台,对仿真结果进行验证。结果表明:在不同转速下,转子系统的振动随着轴承配合间隙的增大而增强,系统稳定性随着配合间隙的增大从周期运动过渡到拟周期运动最后进入混沌状态;间隙为5μm时,试验结果与仿真结果的振动误差率约为4.18%,验证了模型的准确性。

辨识主轴转子系统能量传递特性的矢量匹配平衡方法研究

为了有效抑制主轴转子系统由于不平衡引起的振动,并且克服传统动平衡方法效率低下的问题。以180SD35Q15高速磨削主轴为研究对象,利用有限元法,建立了主轴转子系统的动力学模型,并且利用模态测试试验对模型进行了修正,实现转子系统结构特征参数的获取;通过动力学方程证明了加重影响系数实际是由转子系统结构参数决定,是能够反映转子系统能量传递特性的参数,并且利用结构参数对其实现了辨识,利用矢量合成原理对配重方案进行寻优匹配,快速、准确的获取了配重质量和相位,采用矢量匹配平衡法和影响系数法进行了对比试验研究。结果表明:在15 000 r/min,18 000 r/min以及21 000 r/min时采用矢量匹配平衡方法进行动平衡,抑振幅度分别达到64.85%,49.57%和60.59%,抑振效果相较于影响系数法更好,且无需试重,一次配重成功,有效的缩短了平衡时间,大大地提高了平衡效率。