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《冷鐓機曲軸的結(jié)構(gòu)動力學分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、現(xiàn)代制造、工藝裝備Manufacturing&ProcessEquipmentlI2一DJ一5。年?第’J一期。冷鐓機曲軸的結(jié)構(gòu)動力學分析木戴春祥，紀松，李莉敏，何斌(上海大學機電工程與自動化學院，上海200072)摘要：通過有限元分析軟件ABAQUS對冷鐓機曲軸進行了模態(tài)分析，提取了前30階的固有頻率和振型。然后通過曲柄轉(zhuǎn)角的研究，對曲軸做了詳細的受力分析。并根據(jù)頻率提取結(jié)果，結(jié)合模態(tài)疊加動力學分析理論，對冷鐓機曲軸在沖擊載荷作用下進行了瞬態(tài)動力學分析，得到了該曲軸在瞬態(tài)沖擊下的變形以及應力云圖，為進一步提高曲軸疲勞可靠性特別是沖擊載荷作用下的疲勞及優(yōu)化設(shè)計提供了參考。關(guān)鍵詞：冷鐓機
2、曲軸受力分析模態(tài)動力學ABAQUS中圖分類號：TH113．2+2文獻標識碼：A文章編號：1002—6886(2015J01—0001—06StructuraldynamicsanalysisofthecrankshaftofcoldheaderDAIChunxiang，JISong，LILimin，HEBinAbstract：WiththeABAQUS，modalanalysisofthecrankshaftofcoldheaderwascarriedoutandthefirst30ordernaturalfrequencyandmodalshapewasobtained．Thenfo
3、rceanalysisofthecrankwasobtainedbyconsideringthecrankangle．Ac—cordingtotheresultsoffrequencyextractionandmodalsuperpositiondynamicsanalysistheory，transientdynamicanalysisofthecrankshaftundertheactionofimpactloadwascariedout，consequently，thedeformationandstressnephogramofthecrankshaftunderthetran
4、sientimpactwasobtained．Thoseresultsprovidereferencetotheimprovementoffatiguereliabilityespeciallyimpactfatigueandoptimaldesignofthecrankshaftsubsequently．Keywords：coldheader；crankshaft；forceanalysis；dynamicanalysis；ABAQUS首先，利用Lanczos求解方法完成該曲軸頻率提??；0引言然后利用瞬時模態(tài)疊加理論對曲軸進行結(jié)構(gòu)動力學冷鐓機是以鐓制加工技術(shù)為主，專門生產(chǎn)各類分析。得
5、到了曲軸在碰撞過程中的特性，為之后研螺栓、螺母等緊固件的工作母機。曲軸是冷鐓機的究曲軸沖擊疲勞以及可靠性提供了參考。關(guān)鍵部件之一，它的工作狀況往往直接或者間接影1頻率提取分析響著冷鐓機的整體性能指標。曲軸的主要作用是帶動滑臺機構(gòu)進行左右往復運動來完成緊固件的鐓制分析該曲軸前30階固有頻率和振型，頻率提取加工，此過程主要由滑臺帶動的動模與固定在床身采用模態(tài)分析方法。上的靜模碰撞來實現(xiàn)，因此曲軸就會受到周期性的1．1模態(tài)分析理論沖擊碰撞載荷的作用。在冷鐓機的曲軸研究方面，傳統(tǒng)研究方法多是忽略該受力的沖擊特性，基于簡對于多自由系統(tǒng)，將所有自由度對應的位移用向單的模型求解?，只做模態(tài)響應和靜力
6、學疲勞壽命量{}表示，則機械系統(tǒng)運動微分方程可以表示為：評估，顯然不能滿足對曲軸日益苛刻的要求J，專[]{U(t)}+[C]{U(t)}+[{U(t){P(t)}(1)門針對此沖擊載荷的動力學分析方面的文獻比較式中，[]為質(zhì)量矩陣；[K]為剛度矩陣；[C]為阻尼矩少。本文將以某冷鐓機曲軸作為研究對象，利用振陣；{(f)}為位移向量；{P(f)}為外加載荷向量。實型疊加法來求解其在沖擊載荷作用下的應力狀態(tài)。際過程中的阻尼較小，在計算固有頻率時一般忽略阻觀弋。IⅪModern刪Mach眄對式(12)中時間t進行求導，略去次要項，得到滑臺運動速度的表達式：=∞(sin+爭sin2)(13)再
7、對式(13)時間t微分，略去次要項，得到滑臺加速度a：0：脅(c0s+Aeos2僅)(14)dt滑臺及其附屬動模的總質(zhì)量為m=140kg，帶圖6冷鐓載荷施加示意圖人m可得冷墩力F的表達式：圖中所示的F為作用在軸頸上的冷墩力，根據(jù)F=ma=m(cos+COS20~)(15)傳統(tǒng)的理論及有限寬度軸徑油膜應力分布規(guī)律：載將F=410kN，m=140kg，R=65mm，L=313荷壓力q()為載荷F作用下沿曲軸軸頸按二次拋mm，根據(jù)本冷鐓機的工作效率，
