找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

扫一扫,访问微社区

查看: 235|回复: 0

[资料] 径向槽对圆锯片振动特性的影响

[复制链接]
发表于 2011-7-13 23:52:54 | 显示全部楼层 |阅读模式

马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转磨削论坛

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册会员

×
在锯切加工中普遍存在着锯片严重的振动和噪声问题,在锯片上开适当的槽是控制锯片振动和噪声的有效途径之一。为了给开槽锯片的设计及有径向齿根裂纹锯片的重新修复使用提供数学依据,本文把径向槽和径向裂纹看作同一种事物,用有限单元法分析了它们对锯片振动特性的影响。
" {! F: d; F5 D/ q% ]+ i1 普通锯片的振动特性8 m4 R' l" n: c; _( p; b; M/ Q
为对比起见,先分析和了解普通锯片的振动模态。取一个金属热切圆锯片为分析对象,其基本参数为:外直径2a=1.0m,厚度h=0.006m,夹径比(夹盘外径与锯片外径的比)f=0.5,杨氏弹性模量E=2.058×1011N/m2,泊松比v=0.3,密度r=7.8×103kg/m3。根据锯片的轴对称性,可只取半片建立有限元模型。将其划分为90个四边形板单元,114个结点(径向5等分,周向18等分),用有限单元法结构分析程序SAP6计算。计算完毕,用自编的专用后处理程序对SAP6的输出文件进行二次处理,识别锯片的振型模式(m为节圆数,n为节直径数),并作网格图和各种振动型图。0 N7 K: R/ q- O6 c
为了考查单元划分密度对计算结果的影响,再将半锯片的单元划分分别加密为180单元、222结点(径向5等分,周向36等分)及360单元、407结点(径向10等分,周向36等分),重新计算。各种单元密度时锯片固有频率的有限单元法计算结果和精确解的对比如表1所示。可见在三种单元划分密度下,较低阶固有频率的计算结果基本一致且十分精确。由于一般只对较低阶模态感兴趣,例如0节圆、0~6节径模态,因此单元划分密度取为90单元已经足够。* r4 ?/ T3 k% U
2 有径向槽的锯片的振动特性0 P2 n9 o4 q; R1 Y( O9 n' _: t' V+ i
设锯片的参数同前。在锯片上分别开1~3个沿周向均布的槽宽不超过1mm的边缘径向槽。这些槽同时亦可代表径向齿根疲劳裂纹。将普通锯片整片划分为180单元,216结点,开槽锯片的单元划分参照进行,开槽处以空白单元来代替。变化槽长,计算各种情况下锯片的振动模态并作各种振型图。, i# Q4 C, m# ~& ?
表2中,f'N、f"N分别表示模态(0,N)的两个频率。振型是用自编的专用后处理程序来识别的。这里需指出,当有径向槽时锯片振型的节线不一定是严格的直径,这取决于槽的分布形式,但是为了方便起见,仍然用节直径来近似描述。! h5 b3 S4 `0 T) R7 n; H
从表2可以看出,槽可使原来重合的某些模态频率发生分离,具体使哪些模态频率发生分离取决于槽的数量和分布。当槽型不变时,随着槽长的增大,各阶频率缓慢下降,当槽长与锯片半径之比不超过0.2时,频率的下降不超过10%。当槽长不变时,随着槽数的增多,频率变化的总趋势是缓慢下降(极个别情况例外)。有径向槽时锯片振型的节半径与锯片的相对位置是固定的,这一点可防止在临界转速时静止波的形成。2 x% V0 K3 m: |  Q
表1 普通锯片固有频率的有限元法(SAP6)计算结果和精确解(Hz)
' v6 [/ h8 t$ a6 c3 G模态(m,n)
/ z; E% }8 k+ V4 ^; \(0,0)9 g  \5 H" o9 `. Y+ m1 v
(0,1)$ c5 |" g  R" J) m- M
(0,2)& m! ?: v9 D/ }
(0,3)/ _* ?7 {1 R/ T$ \" P5 J  L* U
(0,4)+ ~7 a5 ^9 J1 k3 {
(0,5)" c3 e4 I! v$ R8 N) t3 f
(0,6)4 t; ~- m1 \; j. {. W; r
(0,7)( e9 Y. j; |% V& Z
(0,8)- u) H( e# e+ H7 s; }1 b
(1,0)
5 f5 G6 M7 X' U1 t8 V90单元/ \  {: s5 y  K- j2 u4 d: f
76.01
( q) `. Z, b8 R1 `' [0 s# _: Y77.62' T5 ?6 S3 ^/ g! ~1 B
86.06
8 {5 r) t3 f5 ^" x$ p7 c108.88 E! i4 s3 [* V: ?) c; [! ?: L% N
149.8
- Q4 ?) i& M; i1 A208.4  T8 N$ c$ A  ]' O. C, N- b
282.7
+ m2 ]% G8 j& r; `6 A/ v! z# o6 ~370.7" v2 U" T2 A0 u' V# f
470.8
4 y, ^) G3 P: m3 p: k* A$ ~475.11 H: e. ]/ f9 }0 K7 w
180单元- m0 F1 @  b' M0 j" f9 @4 _# u! G
76.11
' G* t9 g$ S8 T5 `77.83' R0 n# H# C, r3 k9 |& `. `, e# \6 a7 x
86.54
# N9 w6 d6 Z/ n! c3 Z& I109.5
* {' |, m3 M5 `: H150.5
% @( ^& Q- d2 C: K7 Z; I208.98 w3 q: w6 [  P4 V+ _
282.9% T( I, V( N  p7 Z
370.97 u. X4 `6 z5 s( p9 ^( P+ d
471.7. W" I8 a+ {! E" Q3 V" j! A, t
475.2" Z7 E) a" f, H$ X& ^
360单元# z& r& g* U( G1 a/ W$ |+ U( E' H7 O* j
76.99* A3 o! a9 D" x
78.57
5 S7 `  Y5 A! R86.98
: [( j, w# |4 u+ g  O. c' l/ Z109.8
# `; b. ~- m& P' n151.4' J/ C& O- P! Z  e( q6 S$ X' i
211.28 v, |& y; O5 c5 m
287.5; L0 ~4 p5 N8 G; D% `) J1 B
378.8
3 C- b7 s% P, S" V9 M2 }1 I484.1
! Q& K& L1 Z- v2 |% x5 z: @; U496.9, Q9 A( ^* D. S2 S' n. `
精确解: R5 a( K; U9 p) [* F. ~. v" d. G
77.3% w: i& {% K  W& z# E& f+ M* d
78.9
9 x/ S7 o' ^9 Y8 X1 D87.3- H; D% g- z/ \: I7 i5 L$ i: n! m
110.2
) {' v8 G8 |( V( [- U2 m9 U7 D9 h5 i152.0
' J. G) Y+ U" o212.1: n% ]* F/ R0 }' O$ z, W7 M! d
289.0* z# J0 x9 Y9 }
381.1
6 P2 y! Y1 ?% P- v. {487.5
3 ~! O6 w7 F3 z: r) f2 I5 e504.8
- T7 j! U9 ^5 P- h$ G表2 不同槽数和槽长时锯片的固有频率fN(Hz)
) H% K; }  ?- e% N  K. j' S# N$ H槽数+ P1 v9 K; l# k/ H# o! M
0: z; V  r! `. |# K9 H
17 T3 F) Z0 k  e. W, w
2
* E% Z! ?! J: p. T+ C1 D/ o3
. s5 A- G" R' f) A6 A+ j槽长/半径) a& ~) }; q" i
0  g* \% ?8 @! B
0.1( U2 e0 I* E9 K9 T  ~
0.2
$ N" }0 _1 t% a* ^7 ?9 T0.4. d  T3 T9 q3 q: T: i% ^+ V8 s
0.1
& A" o* \- B3 a1 Q! m0.20 R2 u) f2 V8 s1 C5 o! M  Z( Q( U
0.4
8 X9 W6 k: _8 B8 B0.1* b1 A: n9 M+ n
0.2& A+ K& U# _. p5 ^1 S/ r/ d8 l
0.4' |% S8 C- _9 [3 A3 M( I
f09 s9 M: r# x$ T2 z6 F7 V
76.018 ~, t" k0 _, S/ m0 [
76.01
3 M- f5 X5 C/ D0 E2 @75.95" m4 x# [# k% M9 Z' a+ Y$ |
75.31
* I( ~. C+ X0 ?& X/ C# l76.017 m5 s4 L  j* E% S3 s
75.21, q2 z: k" ?. S- E% ~& K; r% |
74.98
7 r- E/ K& ?2 @( Y76.01/ S4 Q) x( B4 U; z
75.84
( ~/ r- m" G4 _& N, e74.45
; v6 L- M" s( }& Lf'1
6 O! m3 T" l6 l5 o4 ]77.625 R2 I5 |% y5 ]2 k
77.60
+ ~; g% h0 H- \& r. S+ ]. k77.47
! p- q' X- V+ z! i! o/ b0 p76.25
/ ~, v5 K( w- D% S8 S! R( a77.57
, _. H& P7 q+ P9 X76.96; z  \8 E( y6 k
75.715 J2 [# c6 H( X* d/ m- G
77.59
5 N/ q* S" N- {' C1 V& b1 N) j77.35% \% f4 W/ N; A) B3 z+ C8 z
75.139 i) h* n5 d) W7 I
f"1
- A  b1 A. t, d- H% x: o/ T77.62
1 ]3 h6 d3 H6 _( P7 A: g77.62
! i5 r, u( y' N77.59+ j: t- ?0 }* P! I7 a5 b" Z
77.21
% ~! f$ b1 t$ T5 E6 l5 Y7 j$ H; `77.63
- |+ u9 ?2 G, J( ?3 O: a77.26/ ?: ^2 N9 O( S
76.430 {% o2 E: N+ K  T& w" X+ {* ]
77.59
4 A) f0 r# H% e4 s" f77.35! X0 t" S+ }2 e5 l4 @( }- c
75.13; c! ]' u; v6 J  H6 j7 W
f'2* o4 T) u, e' _
86.068 \$ }1 M" D) D: [2 N; N! Z
85.95
5 _' p  B, {0 ]- Y! P2 Y85.446 M) Q2 I9 I& p% r  l
81.849 d1 ~3 _0 H3 K' y3 [8 Q
85.85
4 R* ?) ~9 y% g. B+ E84.56( }+ M/ V3 D* F) N! e
78.71
7 Q4 {2 Q! b3 N; ~85.900 b5 Z! C; D; B
85.16. }2 Z8 ]0 }: |' c9 k7 Y
81.16% ?5 O, w( o; I+ D% d
f"2
, W4 @2 H2 w, w! G0 B" f; b6 c86.065 x7 g0 ^' \  w; s0 y$ \& P* |
86.05
$ v4 O5 g5 U5 F! |  D. V+ e86.04
6 L: q, w9 D! T86.00( i+ X/ u" g4 f
86.04% ?) }+ `( N! j; K/ r1 K
85.50' E1 f% r: v9 S' q2 ~# x
85.94/ q' S1 O% M& z, \2 q
85.90
4 Y+ B( G( w9 ]' I6 \85.16
, C! o( E4 z; E4 c' n81.16# w0 n* c! `3 J7 R. X' i7 O
f'32 H$ ^, ]2 J' g! u# e$ `$ H
108.8
( X0 [6 G1 M1 c$ R! c; O108.5. j; k; F: G; _/ A
107.3
" o, H1 J  `" }' c/ o. N98.675 M& d0 ~% K( Y& x# o% R6 k2 [
108.35 ~$ _; D; u, X$ |
105.4
4 x$ a+ k" F4 R91.28
. |7 }2 v9 N; U4 R6 K108.1
$ R) y0 {% m+ u104.4# U9 I4 n! m$ @4 {1 l# X- e- K. A9 ^
85.661 j2 p" U5 y/ Z: m" V& s: Q- z
f"3
2 n0 R; h" H7 N108.8
8 W: M& F) ]2 b$ u/ s, F108.7, s9 q8 M9 Z+ j$ K# K0 L9 q
108.27 M" n' n  q/ p* c+ V; |
107.5% @/ W( v7 s" c. q/ s" H- f* }
108.6
- z. |  p9 h5 I% P107.3
+ y  m! n9 w6 H. U- _: l( L106.4! S% P" {9 Y% @6 \* f
108.4# w' f  X) q5 u) m/ ]+ C3 s* T, m  j: L
107.1& O% S0 h1 }- l: G
105.4- |( t% `4 E7 f" _+ d
f'4
5 i, p$ h) p- u1 }149.8+ n% X6 x: @/ ^& S: {4 h
149.4
( k4 I1 ~1 J% i( {, H146.95 K1 z. ?8 c4 c* _& L; k- M+ R' j$ u
130.2* n6 Q* I0 Y4 d4 l2 Z
149.0
4 t: z, w6 ?5 m! W/ w0 b9 H143.6
& p. U- K6 b) o116.0
; E" Y0 I/ ~' W/ ~148.6
2 j/ x; L+ k% Z, D! J142.8
) o/ j1 f( @% Q" G! y! b/ b115.43 t1 J9 h* o+ V0 C  n! }; l  G: N" V
f"4
. k- n0 D" y/ p0 G4 `9 c- |8 V149.8
1 E7 {' G+ r3 ~6 l! C4 I( c149.5, P9 ^! q$ {/ U6 v
147.8
+ s9 D( f. ]0 u7 ]8 u, v144.7
6 x- N; }" `5 |$ O; Q) N' S$ `149.12 Q+ S, {. Z3 G& k  T
145.7& T. T! ?' l# @8 x/ i" _
140.4
/ \! t1 _) d( U) _! d- _7 g/ c148.6
# N- f- E4 J& ]. k) P% R142.89 w8 ?) v0 Q. N3 e: a$ K3 ^8 d0 n
115.4
1 @% e$ I6 }7 L$ ]$ l4 ~1 ~f'5
7 ]0 f) I+ a* ^208.4
; W0 U2 U6 U; U0 y9 W3 d7 r207.6
# B- E) D* W8 U$ e, A! c& ^- a1 ?203.2) l/ P+ q% D* u- c
176.15 j6 H' F2 v  r: o. E& A( k- E
206.8$ Z) Y' L  j9 `1 [3 q
197.8
0 f9 O* r' h1 m8 ]' P' q152.62 t& C7 j7 Z% [/ F$ _# K
206.2
1 c  g  W! Z5 L5 X8 h8 Z195.29 T% V" I0 v, [/ l
161.7
3 V7 c( j, q0 Y6 [f"5
" U8 O- W0 b+ p+ E1 Y7 t% y! F208.4; O# ?& m& O1 y, ^; O
207.83 }/ v8 `6 y) k" d3 }
204.3
+ W7 f% g2 c# p- e2 D) y/ M! J* V197.81 o1 F; `: G" A* g( M3 @2 _1 C
207.1
( Q: ~" P+ S8 K+ m, h+ I' m200.0$ j( y0 Z) t, A3 o
188.7
4 p7 p( E* Z/ w  k+ L; t+ v206.2
* t' y( i+ Q$ q! k; _& O195.2
! P, O+ y' z- Q* x& [( c0 L0 L161.77 E; P) R/ f. }" x0 t) _' }6 x: [" c
f'6
1 B" T( c- d7 e' {282.7. ^8 q, v2 N1 V& G0 H. j
281.23 i8 p. f7 p/ ?# z* w
273.5
! W5 v' Z" F: w235.9
& f, }- ^$ F+ K$ ]" y8 D279.7
! _$ n% g1 X1 }264.9
# d  D* _/ z2 j: t) l8 x200.8, u( S+ ?- u. [2 L
278.36 G9 E& G( E$ d( e) S9 p8 U" E$ u
257.6
" J" I4 R. E+ O7 h# D1 v8 y0 f' }174.6
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

中国磨床技术论坛
论 坛 声 明 郑重声明:本论坛属技术交流,非盈利性论坛。本论坛言论纯属发表者个人意见,与“中国磨削技术论坛”立场无关。 涉及政治言论一律删除,请所有会员注意.论坛资源由会员从网上收集整理所得,版权属于原作者. 论坛所有资源是进行学习和科研测试之用,请在下载后24小时删除, 本站出于学习和科研的目的进行交流和讨论,如有侵犯原作者的版权, 请来信告知,我们将立即做出整改,并给予相应的答复,谢谢合作!

中国磨削网

QQ|Archiver|手机版|小黑屋|磨削技术网 ( 苏ICP备12056899号-1 )

GMT+8, 2025-4-26 13:18 , Processed in 0.149907 second(s), 24 queries .

Powered by Discuz! X3.5

© 2001-2024 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表