基于模态理论的机床REXROTH滚珠导轨滑块接合面特性参数识别
REXROTH滑块结合面特性 　 REXROTH轴承分量分析法 　 STAR导轨传递函数
2005 年第 3 期 （总第 163 期 ） 基于模态理论的机床滚珠导轨滑块接合 面特性参数识别东南大学机械工程系 　 （ 210096 ） 　 郑佳明 　 张建润 　 孙庆鸿 摘　 　 要 机床的整机动态特性在很大程度上取决于机床导轨的结合面特性 ,目前对于机床导轨特性参数的获得常常采用动态 测试的方法 。本文针对高速 、 高精度机床中采用的滚珠导轨结合面参数的测试提出单自由度分量分析法对机床滚珠导轨进行 模态测试分析 。测试中分别对垂向和侧向激励 ,测试传递函数 ,从而识别出导轨结合面的特性参数 。 关键词 　 REXROTH滑块结合面特性 　 REXROTH轴承分量分析法 　 STAR导轨传递函数 1　 引言 ω = 2 f,ω = π K = 4Mπ f 2 2 K /M , 从而有 : 机械系统是由多个部件组成 , 构成机械结构中 零件 、 部件之间的互相接触的表面称之为“ 机械结合 面 ” 接触面 ” 或“ 。由于结合面在机械结构中的大量 存在 ,使机械结构或系统不再具有连续性 ,进尔导致 了问题的复杂性 [1] 对得到的传递函数采取分量分析法求接触面的 刚度和阻尼比 。在固有频率附近 , 频响函数通过自 己的极值 , 此时实部为零 , 而虚部幅值zui大 , 出现极 值的那个频率是系统固有频率 ωr （即为上面的 ω） , [3 ] 相应的阻尼比 ζ 采用半功率点法得到 。设 ω1 和 r ω2 分别为半功率点对应的两个频率 （ω1 <ωr <ω2 ） , H （ ω） 为频响函数的虚部 , 则 : j 。接触面存在着接触刚度和接触 阻尼 ,这些接触面的特性参数和机械结构的动静态 特性 ,振动与振动控制机器动态特性都存在着十分 密切的关系 。目前 , 对于结合面参数还没有很好的 理论建模识别法 , 常常采用测试来获得 [2] 。在机床 设计中 ,作为连接不同部件的结合面 , 其接触刚度和 阻尼是机床结构整体刚度中的重要组成部分 , 有时 甚至决定整机的动静态特性 , 因此在机床的仿真设 计有限元模型中 ,必须考虑结合面的接触刚度 。 本文针对高速 、 高精度机床中采用的滚珠导轨 提出了单自由度分量分析的方法 , 对导轨系统进行 了模态测试识别与接触面的参数 。为整机有限元动 态仿真提供了准确的参数 。 2　 基本理论 │H （ ω1 ） │ = │H （ ω2 ） │ = j j ω2 - ω1 有 :ζ = r ω 2 r 3　 试验研究 │H （ ωr ） │ j 2 , 本次试验对REXROTH滑块，STAR导轨结合面竖直水平两个自由 度方向分别进行脉冲测试传递函数 。本实验为了能 够识别出力士乐滑块滑块的单自由度模态 , 分别选取了REXROTH滑块的 上表面及一个侧面为测试对象 , 并选取适当的测点 进行测试分析 自由度模态 。 试验为了避免REXROTH导轨和地面的接触面的影响 , 试 验中将导轨固定在工作台上 （如图 1 ） 。REXROTH滑块沿REXROTH导轨 方向无约束 。测试模态采用测点移动 , 响应点固定 的方式来测试系统的传递函数 。竖直方向上 , 选择深圳市宇恒贸易有限公司 :陈/廖 ,29630370 ,http://www.yuhengsz.com,yuhengsz
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