考虑刀柄接触状态的高速主轴双转子系统动态特性仿真

摘要

为揭示刀柄—主轴结合面接触状况对高速主轴系统动态特性的影响,在考虑其接触应力和刚度动态变化的基础上,基于阻抗子结构耦合法建立了主轴—拉杆双转子动力学模型,并对拉杆拉力和动态夹紧力分别对结合面刚度特性的影响,以及对应的刚度变化对双转子系统频率特性的改变进行了仿真.结果表明,初始拉紧力和动态夹紧力都能提高结合面刚度,且动态夹紧力的提升程度更大,但高速时的刚度特性却由刀柄和主轴的相对离心膨胀量之差决定,呈下降趋势;考虑拉杆时主轴系统的频率显著降低,说明拉杆为一薄弱点;小幅变化的拉紧力对系统频率特性影响不大,说明该数量级的拉紧力已足够高,且主轴频率对刀柄—主轴结合面的刚度变化并不敏感.