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高速轴系振动检测和分析的研究 康海燕，杨 平，刘蜀韬 (电子科技大学机械电子工程学院 ，四川成都610054) Study on Axial Vibration Testing and Analysis with High Speed KANG Hal—yah，YANG Ping，LIU Shu—tao (School of Meehatronics Engineering，University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu 610054，China) 摘要：为了判断精密高速轴系是否合格或重新 引起的振动就变得十分重要。此外轴弯曲，连轴器 装配，且保证精密轴系的精度和质量，建立一套对轴 对中不良，轴承不对中，轴承变形，基础变形和基础 系振动进行测量的方法，掌握原始的数据，通过对轴 刚度不足等也是振动产生的原因。而当转速达到轴 系振动模型进行分析，找出对轴系振动影响的主次 承一转子系统的固有频率以及二倍频、三倍频时，也 因素，对其进行分析和判断，为确定轴系质量好坏提 会对轴的振动产生相当大的影响。 供依据。 1 轴系转子动力学分析 关键词：高速轴系；振动；动平衡；测量 中图分类号：TP8 高速主轴一般以角接触球轴承作为轴系的支 文献标识码：A 承，对于此转子一轴承系统，转轴作为挠性梁，轴上零 文章编号：1001—2257(2008)07—0009一O4 件按附加质量处理。根据梁力学分析的有限元 Abstract：For j udging the precise and high— 法 ，设[K]为轴系刚度集合矩阵；[M]为轴系质量 speed axes whether qualified or reassemble，to 集合矩阵；It]为轴系阻尼集合矩阵；{xt)为轴系节 make sure the accuracy and quality of it，build up a 点位移列向量；{X )为轴系节点速度列向量；{x。) set of measure method about the vibration of axes， 为轴系节点加速度列向量；{F)为轴系节点外载荷 master the originality data，analyse the vibration 列向量。则可得转子一轴承系统的动力学方程为： model，find out the influence factor of vibration [K](X。)+Ec](X )+[M-J{X。)一{F) (1) which is main，which is subordination．Analyse and 轴系的自由振动方程为： j udge the factor，provide a warranty for the quality [K]{x。)+[c]{x )+[M]{x。)一0 (2) of axes． 求解方程(2)的特征值和特征向量，即可求得轴 Key words：high speed axes；vibration；dynamic 系的各阶固有频率和振型。再利用振型叠加法，求 banlance；measure 得轴系对外力的位移响应。 临界转速是与系统的质量和刚度有关而与系统 受到外界激励等条件无关的系统本身固有的频率。 0 引言 当外界激振频率与系统的固有频率相同时会发生共 精密主轴是高速加工中心的关键部件