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I 減振刀桿系統(tǒng)的有限元分析 摘要： 刀具是機(jī)械加工制造中經(jīng)常用到的工具，對(duì)機(jī)械加工制造非常重要，對(duì)刀桿進(jìn)行減 振 處理設(shè)計(jì)，可以更好地對(duì)機(jī)床保護(hù)，提高加工精度，所以分析減振刀桿的特性就十分重要。本文通過(guò)使用有限元軟件用有限元法，分析了減振刀桿和非減振刀桿的特性和前十種重要模態(tài)。普通刀桿為實(shí)心刀桿，減振刀桿為空心刀桿和內(nèi)部安置減震塊的方法兩種刀桿，通過(guò)改變不同的參數(shù)，分別對(duì)兩種刀桿進(jìn)行靜態(tài)和模態(tài)分析，得到的靜剛度和特征頻率和相對(duì)應(yīng)的陣型云圖，進(jìn)行對(duì)比分析，可以得出不同的減振效果，從而對(duì)減振刀桿進(jìn)行優(yōu)化。 關(guān)鍵詞： 減振刀桿；靜剛度；模態(tài)分析；固有頻率； of of is be to so is In by of is as is as of of by of so as to 錄 摘要………………………………………………………………………………… I …………………………………………………………………… 錄……………………………………………………………………………… 緒論 ……………………………………………………………………………… I 景和意義 …………………………………………………………………… 1 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 …………………………………………………………………錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 外發(fā)展現(xiàn)狀 ………………………………………………………………… 1 內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 ………………………………………………………………… 1 要研究能容 …………………………………………………………………… 1 2 有限元及 ……………………………………………………………… 3 述 ……………………………………………………………………………… 3 限元的提出和應(yīng)用 …………………………………………………………… 3 限元的發(fā)展 ………………………………………………………………… 3 限元法基本步驟 …………………………………………………………… 3 限元發(fā)展趨勢(shì) ……………………………………………………………… 5 …………………………………………………… 5 件介紹 ……………………………………………………………………… 5 加載荷 ……………………………………………………………………… 6 章小結(jié) ……………………………………………………………………… … 7 3 非減振刀桿有限元分析 …………………………………………………………… 8 …………………………………………………………………………… 8 構(gòu)介紹 ………………………………………………………………………… 8 型設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………… 8 態(tài)分析 ………………………… ……………………………………………… 9 態(tài)分析 ……………………………………………………………………… 11 結(jié) …………………………………………………………………………… 17 4 減振刀桿有限元分析 …………………………………………………………… 18 述 …………………………………………………………………………… 18 心刀桿靜剛度 ……………………………………………………………… 18 心刀桿模態(tài) ………………………………………………………………… 20 置式刀桿靜剛度 ………………………………………………………… … 28 置式刀桿模態(tài) ……………………………………………………………… 30 結(jié) …………………………………………………………………………… 37 5 總結(jié)和展望 ……………………………………………………………………… 38 結(jié) … ………………………………………………………………………… 38 ………………………………………………………………………… 38 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………… 39 致謝 ………………………………………………………………………………… 40 附錄 ………………………………………………………………………………… 41 附錄一 實(shí)心刀桿 …………………………………………………………………… 41 附錄二 空心刀桿 …………………………………………………………………… 42 附錄三 ……………………………………………………………………… ……… 44 附錄四 求解和后處理 ……………………………………………………………… 47 V 1 1 緒 論 景和意義 國(guó)家的發(fā)展離不開(kāi)機(jī)械，機(jī)械制造行業(yè)占有很重要的地位。 在機(jī)械加工過(guò)程中，由于戰(zhàn)速非常高，極其微小的不穩(wěn)定都會(huì)導(dǎo)致加工系統(tǒng)的不穩(wěn)定，使刀具磨損或者加工表面不能達(dá)到要求，不能滿(mǎn)足各種工作要求，尤其是使用直徑較小的刀具時(shí)，刀具的振動(dòng)更加突出，產(chǎn)生的不穩(wěn)定也更加明顯，而且此類(lèi)刀具造價(jià)都比較貴，無(wú)形之中加大了制造行業(yè)的難度和加工的難度，刀具的變形有道具的跳動(dòng)、本身的變形和加工過(guò)程中收到的力等。在不一樣的工作環(huán)境下收到的環(huán)境的影響也不一樣，了解刀具的特征頻率，對(duì)此類(lèi)設(shè)計(jì)的制造和優(yōu)化都有很大的幫 助，也可以提前預(yù)測(cè)在使用過(guò)程中會(huì)遇到什么養(yǎng)的困難和問(wèn)題。 一但此設(shè)計(jì)成功，并把這類(lèi)刀桿用于我國(guó)的機(jī)械制造中，能大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)的生產(chǎn)率，可以促進(jìn)我國(guó)在這一領(lǐng)域進(jìn)入先進(jìn)行列。 外發(fā)展現(xiàn)狀 在國(guó)外市場(chǎng)中，日本三菱公司和東芝公司已經(jīng)有系列化的產(chǎn)品。 東芝公司減振刀桿是在刀具的兩側(cè)切除一部分，再嵌入剛度和強(qiáng)度大的材料，來(lái)提高刀桿的靜剛度。這種刀桿的原理簡(jiǎn)單，利用鑲嵌在桿兩側(cè)的硬質(zhì)材料和刀體粘結(jié)程度是影響刀桿質(zhì)量。 國(guó)外 振刀桿模型。 夠有效地抑制高達(dá) 10000赫茲的高頻率顫振。 內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 目前國(guó)內(nèi)很多減振刀具都處于研究階段，都是采用的增加刀體靜剛度的方法。但是大部分的減振措施都是在工藝上進(jìn)行改良或是在加工過(guò)程中采用一些技巧。也有學(xué)者利用 要研究?jī)?nèi)容 2 我的課題是對(duì)某一種減振刀桿進(jìn)行有限元分析，并分析前十種重要的模態(tài)。利用有限元分析軟件進(jìn)行模型構(gòu)造，模擬仿真以及應(yīng)力分布等很多信息的研究，進(jìn) 一步為結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供更加全面的信息，從中也可以看出有限元分析在機(jī)械的生產(chǎn)制造中的重要性。 第一章是緒論，主要介紹背景和意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。 第二章是有限元及 要包括有限元方法的發(fā)展和應(yīng)用、 第三章是非減振刀桿的有限元分析，主要包括刀桿系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)介紹，分析刀桿的基本組成和基本尺寸，以及每一部分的作用；非減振刀桿的參數(shù)化建模、靜態(tài)分析和模態(tài)分析，分別得到靜剛度、固有頻率以及各階莫泰的振型。 第四章是減振刀桿的有限元分析，主要包括兩種減振刀桿的參數(shù)化建模、靜態(tài)分 析和模態(tài)分析，分別得到靜剛度、固有頻率以及各階莫泰的振型，并且進(jìn)行結(jié)果的對(duì)比。 最后一部分為結(jié)論，通過(guò)對(duì)以上的分析對(duì)比，得出合理的結(jié)論。 3 2 有限元及 述 有限元分析 (個(gè)軟件是美國(guó) 司致力研發(fā)的集可以分析結(jié)構(gòu)、流體、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、聲場(chǎng)于一體的大型通用有限元分析軟件?，F(xiàn)在已經(jīng)非常流行，廣泛應(yīng)用造船、國(guó)防、土木等行業(yè)。 限元的提出和應(yīng)用 科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對(duì)有限元的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深刻，這一技術(shù)越來(lái)越得到重視，而且，傳統(tǒng)的計(jì)算方法會(huì)有 很多的疏忽和錯(cuò)誤，還會(huì)把幾何的結(jié)構(gòu)邊界過(guò)于簡(jiǎn)化，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果與實(shí)際偏差過(guò)大，在這種情況下，似的有限元分析法有了更大的發(fā)展空間。 限元的發(fā)展 1943 年， 戒提出了有限元法的基本思想。他是第一個(gè)嘗試著用定義在三角形區(qū)域上得分片連續(xù)函數(shù)與最小位能結(jié)合的原理，來(lái)解決扭轉(zhuǎn)問(wèn)題的人。這算是最早提出有限元法思想的人，歷史上的第一次。 100 年后，電子計(jì)算機(jī)的普及，有限元法發(fā)展速度得到提升，已經(jīng)應(yīng)用于很多領(lǐng)域，由彈性力學(xué)擴(kuò)展到了空間問(wèn)題、板殼問(wèn)題等等。 在實(shí)際中，設(shè)計(jì)的結(jié)果要經(jīng)過(guò)一系列的分析來(lái)驗(yàn)證是 否滿(mǎn)足要求，有限元的法的目的就是把要分析的連續(xù)體分割成有限個(gè)單元的組合體，利用節(jié)點(diǎn)變量對(duì)單元內(nèi)部來(lái)進(jìn)行插值實(shí)現(xiàn)整體分析。因此能否將實(shí)際的工程問(wèn)題抽象為正確的力學(xué)模型，是否能將力學(xué)模型正確劃分有限元集合是成功硬硬的關(guān)鍵。簡(jiǎn)化過(guò)程中要判斷實(shí)際結(jié)構(gòu)的問(wèn)題類(lèi)型，是不是對(duì)稱(chēng)，載荷的大小等。 限元法基本步驟 有限元求解問(wèn)題的基本步驟通常為： 4 表 限元分析的步驟大概可以分成三個(gè)部分，簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是，前置處理、計(jì)算求解和后置處理。前置處理主要是進(jìn)行建模，并且在建好的模型上進(jìn)行完成網(wǎng)格劃分，為下一步計(jì) 算打好基礎(chǔ)。后置處理是把計(jì)算好的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果進(jìn)行采集， 5 并且以云圖的方法表示出來(lái)，可以讓用戶(hù)更加簡(jiǎn)單快捷地了解計(jì)算結(jié)果，并對(duì)結(jié)果加以運(yùn)用。 限元發(fā)展趨勢(shì) 如今從 以看出一些發(fā)展趨勢(shì)： 1 與 為了解決復(fù)雜的問(wèn)題，許多商業(yè)化的有限元軟件開(kāi)發(fā)斗魚(yú)注明 件有接口。有的甚至直接采用 現(xiàn)了真正的無(wú)縫雙向數(shù)據(jù)交換。 2 程序面向用戶(hù)的開(kāi)放性 商業(yè)化的迅速提高，軟件開(kāi)發(fā)商們?yōu)榱朔€(wěn)定自己的地位，滿(mǎn)足顧客的需求，在功能、使用方面大量投資，開(kāi)發(fā)一個(gè)可以開(kāi)放的環(huán)境 ，允許用戶(hù)自己定義工作環(huán)境。 3 更為強(qiáng)大的網(wǎng)格處理能力 有限元分析法主要有三步，分析對(duì)象的離散化，有限元求解，計(jì)算結(jié)果的后處理。其中離散化又稱(chēng)網(wǎng)格劃分。在整個(gè)過(guò)程中至關(guān)重要。處理不好可能導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的偏差甚至錯(cuò)誤，所以開(kāi)發(fā)商在這一塊投入大量精力，使這一模塊更大的發(fā)展。 件的主要功能 可以進(jìn)行多種多樣的分析，如簡(jiǎn)單的線(xiàn)性靜態(tài)分析和復(fù)雜的非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)分析。而且， 可以進(jìn)行產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)、估計(jì)分析等附加功能。 件介紹 技術(shù)種類(lèi)有很多，每一種方法都有其應(yīng)用的領(lǐng)域，而限元法應(yīng)用的領(lǐng)域越來(lái)越廣，現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用到了結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、電路學(xué)、電磁學(xué)、熱力學(xué)、聲學(xué)、化學(xué)化工反應(yīng)等領(lǐng)域。 軟件有前處理模塊，分析計(jì)算模塊和后處理模塊三個(gè)部分。 6 表 施加載荷 表 7 章小結(jié) 這一章主要敘述了有限元法的運(yùn)算原理和計(jì)算方法，分為三個(gè)模塊，并且對(duì)了簡(jiǎn)單的介紹，以及這個(gè)軟件的發(fā)展歷史和發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述，給以后的分析打下了基礎(chǔ)。 8 3 非減振刀桿有限元分析 述 刀桿是加工的重要工具，也是工藝系統(tǒng)中剛性最薄弱的環(huán)節(jié)，所以對(duì)于減震刀桿的設(shè)計(jì)和分析尤為重要。 構(gòu)介紹 刀桿系統(tǒng)主要有刀桿和刀頭組成，可以將裝置簡(jiǎn)化為一懸臂梁結(jié)構(gòu)。刀桿結(jié)構(gòu)如圖 14]。 圖 桿結(jié)構(gòu) 刀桿懸伸長(zhǎng)度 50徑 D=25腔長(zhǎng)度 (200頭長(zhǎng)度 0徑 0型設(shè)計(jì) 在切削加工的過(guò)程中刀具振動(dòng)有很多原因，其中最主要原因有一下三方面：①包括機(jī)械加工過(guò)程中使用的刀具在內(nèi)的工藝系統(tǒng)得剛性過(guò)低，是整個(gè)固有頻率過(guò)低。②切削產(chǎn)生了一個(gè)足夠大的外激力。③這個(gè)外激力的頻率與工藝系統(tǒng)的固有頻率相同，隨即產(chǎn)生共振。 在這里設(shè)置了三種刀桿進(jìn)行減振與非減震刀桿進(jìn)行對(duì)比，如圖 別是實(shí)心刀桿、中空刀桿和內(nèi)置式刀桿。 9 實(shí)心刀桿空心刀桿 內(nèi)置式刀桿 圖 桿尺寸 下面首先進(jìn)行實(shí)心刀桿的靜態(tài)分析和模態(tài)分析。 態(tài)分析 靜態(tài)分析只要分析刀桿懸臂端在集中力作用下的靜剛 度。刀桿的靜剛度主要指其彎曲剛度，定義為使刀桿懸臂末端產(chǎn)生單位徑向位移所施加的徑向力。而靜剛度取決于刀桿的彈性模量、懸臂長(zhǎng)度和截面尺寸。 由于刀頭對(duì)分析的影響不大，所以將結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為均質(zhì)桿，應(yīng)用有限元軟件擇 性模型取為 200松比 料密度 7800kg/m3。實(shí)心刀桿的幾何模型和有限元模型分別如圖 實(shí)心刀桿的參數(shù)化建模命令流見(jiàn)附錄一。 10 圖 心刀桿的幾何模型 圖 心刀桿的有限元模型 由于靜剛度是未知 量，所以在刀桿末端施加單位載荷，得出位移，然后再求出產(chǎn)生單位徑向位移所施加的徑向力。圖 移為 以靜剛度為 11 圖 位載荷下實(shí)心刀桿的位移云圖 表 1 實(shí)心刀桿前十階頻率 階數(shù) 頻率 12 6 0 心刀桿第 1 階固有 頻率 13 圖 心刀桿第 2 階固有頻率 圖 心刀桿第 3 階固有頻率 14 圖 心刀桿第 4 階固有頻率 圖 心刀桿第 5 階固有頻率 15 圖 心刀桿第 6 階固有頻率 圖 心刀桿第 7 階固有頻率 16 圖 心刀桿第 8 階固有頻率 圖 心刀桿第 9 階固有頻率 17 圖 心刀桿第 10 階固有頻率 實(shí)心刀桿第一階固有頻率 避免共振，激振載荷應(yīng)該遠(yuǎn)離該頻率。 結(jié) 這一章根據(jù)一般刀桿的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了實(shí)心刀桿和兩種不同的減振刀 桿的幾組數(shù)據(jù)，并且對(duì)實(shí)心刀桿的靜剛度和前十種主要模態(tài)進(jìn)行了分析，并且對(duì)該云圖進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，給以后減振刀桿的分析打下了良好的基礎(chǔ)。 18 4 減振刀桿有限元分析 述 把這兩種減振刀桿進(jìn)行有限元分析，空心刀桿和內(nèi)置減震塊刀桿，通過(guò)分析他們的靜剛度和前十種模態(tài)，確定其特性。 心刀桿靜剛度 依照實(shí)心刀桿的分析，對(duì)空心刀桿進(jìn)行靜剛度分析。從圖 心段長(zhǎng)度150徑 15 圖 心刀桿靜剛度位移云圖 從上圖可以得知，單位載荷下，自由端位移 以計(jì)算得出 該結(jié)構(gòu)靜剛度為 跟實(shí)心刀桿對(duì)比，靜剛度減小了，主要是由于中空部分使得截面慣性矩變小，結(jié)構(gòu)剛度變小，靜剛度自然就減小了。 為了便于對(duì)比分析，分別取不同的空心長(zhǎng)度和直徑，求出各自的靜剛度。刀 19 桿的空心長(zhǎng)度分別取值為 50100150200心直徑分別為 101520 空心刀桿參數(shù)化建模命令流見(jiàn)附錄二，結(jié)果后處理命令流見(jiàn)附錄 四。 圖 剛度隨空心長(zhǎng)度的變化曲線(xiàn)圖 圖 剛度隨空心直徑的變化曲線(xiàn)圖 20 表 心刀桿靜剛度 靜剛度 N/心長(zhǎng)度 00 150 100 50 空心直徑 0 5 0 圖 心直徑 20線(xiàn)幾乎呈線(xiàn)性變化，隨著空心長(zhǎng)度的增加，靜剛度減小，直徑越大，靜剛度變化越明顯，也就是曲線(xiàn)傾斜越明顯；空心直徑 15線(xiàn)前半段呈線(xiàn)性變化，后半段彎曲，隨著空心長(zhǎng)度的增加，靜剛度減??；空心直徑 10空心長(zhǎng)度 50~150乎呈線(xiàn)性變化，隨著空心長(zhǎng)度的增加，靜剛度減小，但是在 150發(fā)生變化，靜剛度開(kāi)始呈增大趨勢(shì)， 20050 從圖 著空心直徑的增大，靜剛度減小，而且空心長(zhǎng) 度越大，靜剛度的變化范圍也越大，空心長(zhǎng)度越小，靜剛度的變化范圍也越小。 從以上的數(shù)表曲線(xiàn)和分析，可以得出，不同的空心長(zhǎng)度和空心直徑，靜剛度都是不一樣的。 心刀桿模態(tài) 空心段長(zhǎng)度 150徑 15十階頻率見(jiàn)表 表 心刀桿前十階固有頻率 階數(shù) 頻率 21 7 0 1 階主振型 22 圖 2 階主振型 圖 3 階主振型 23 圖 4 階主振型 圖 5 階主振型 24 圖 6 階主振型 圖 7 階主振型 25 圖 8 階主振型 圖 9 階主振型 26 圖 10 階主振型 從上圖可以得知， 1階固有頻率比實(shí)心刀桿大，雖然剛度降低了，但是整體質(zhì)量減小了，振型的變化跟跟實(shí)心刀桿幾乎相同。 同樣，為了便于對(duì)比分析，分別取不同的空心長(zhǎng)度和直徑，求出各自的靜剛度。空心長(zhǎng)度分別為 50、 100、 150、 200心直徑分別為 10、 15、 0 階頻率隨空心長(zhǎng)度的變化曲線(xiàn)圖，圖 階頻率隨空心直徑的變化曲線(xiàn)圖。表 階頻率數(shù)據(jù)。 空心刀桿參數(shù)化建模命令流見(jiàn)附錄二，結(jié)果后處理命令流見(jiàn)附錄四。 27 圖 1 階頻率隨空心長(zhǎng)度的變化曲線(xiàn)圖 圖 1 階頻率隨空心直徑的變化曲線(xiàn)圖 表 階固有頻率 頻率 空心長(zhǎng)度 00 150 100 50 空心直徑 20 28 5 0 圖 心直徑 1015著空心長(zhǎng)度的變化， 1階頻率變化很??；空心直徑 20著空心長(zhǎng)度的變化，1階頻率先增大后減小，空心長(zhǎng)度 150率最大。 從圖 著空心直徑的增大， 1階頻率增大。 從上面的分析可以得出，空心長(zhǎng)度 150心直徑 201階頻率最大。 置式刀桿靜剛度 從圖 心段長(zhǎng)度 150徑 15膠長(zhǎng)度 10震調(diào)控桿（可以是彈簧）長(zhǎng)度 110徑 2用有限元軟件 圖 置式刀桿位移云圖 從上圖可以得知，單位載荷下，自由端位移 以計(jì)算得出該 29 結(jié)構(gòu)靜剛度為 為了 分析方便，把橡膠的厚度和調(diào)節(jié)桿的直徑去多個(gè)值進(jìn)行分析，求出各自的靜剛度。橡膠厚度分別為 5、 10、 15、 20、 25節(jié)桿直徑分別為 2、 3、 4、5、 6 內(nèi)置式刀桿參數(shù)化建模命令流見(jiàn)附錄三，結(jié)果后處理命令流見(jiàn)附錄四。 圖 剛度隨橡膠厚度的變化曲線(xiàn)圖 30 圖 剛度隨調(diào)節(jié)桿直徑的變化曲線(xiàn)圖 表 置式刀桿的靜剛度 靜剛度 調(diào)節(jié)桿直徑 2膠厚度 50505圖 著調(diào)節(jié)桿直徑的增加，靜剛度增加，而且橡 膠厚度越小，靜剛度變化越明顯。 從圖 膠厚度，刀桿的靜剛度越小，而且調(diào)節(jié)桿直徑越大，靜剛度的變化范圍也越大。 從以上的數(shù)表曲線(xiàn)和分析，可以得出，所有曲線(xiàn)變化規(guī)律都趨于一致，不同的橡膠厚度和調(diào)節(jié)桿直徑，靜剛度都是不一樣的 置式刀桿模態(tài) 空心段長(zhǎng)度 150徑 15膠長(zhǎng)度 10震調(diào)控桿（可以是彈簧）長(zhǎng)度 110徑 2十階頻率見(jiàn)表 應(yīng)的振型分別為圖 表 心刀桿前十階固有頻率 階數(shù) 頻率 31 10 1 階主振型 圖 2 階主振型 32 圖 3 階主振型 圖 4 階主振型 33 圖 5 階主振型 圖 6 階主振型 34 圖 7 階主振型 圖 8 階主振型 35 圖 9 階主振型 圖 10 階 主振型 36 從上圖可以得知， 1階固有頻率比實(shí)心刀桿大，雖然剛度降低了，但是整體質(zhì)量減小了。 同樣，為了更方便的對(duì)每種刀桿進(jìn)行對(duì)比和分析，分別設(shè)計(jì)不一樣的橡膠厚度和調(diào)節(jié)桿直徑，分別求出各自的靜剛度。橡膠厚度分別為 5、 10、 15、 20、 25節(jié)桿直徑分別為 2、 3、 4、 5、 6 1階頻率隨橡膠厚度的變化曲線(xiàn)圖，圖 階頻率隨調(diào)節(jié)桿直徑的變化曲線(xiàn)圖。表 內(nèi)置式刀桿參數(shù)化建模命令流見(jiàn)附錄三，結(jié)果后處理命令流見(jiàn)附錄四。 圖 1 階頻率隨橡膠厚度的變化 曲線(xiàn)圖 37 圖 1 階頻率隨調(diào)節(jié)桿直徑的變化曲線(xiàn)圖 表 內(nèi)置式刀桿的 1 階固有頻率 靜剛度 調(diào)節(jié)桿直徑 2膠厚度 50505圖 節(jié)桿直徑 4著橡膠厚度的變化， 1階頻率變化很小，幾乎是沒(méi)有變化；調(diào)節(jié)桿直徑 23著橡膠厚度的增大， 1階頻率變小，調(diào)節(jié)桿直徑 2節(jié)桿直徑 56著橡膠厚度的增大， 1階頻率變大，調(diào)節(jié)桿直徑 6 從圖 著調(diào)節(jié)桿直徑的增大， 1階頻率減小，所有的線(xiàn)幾乎在調(diào)節(jié)桿直徑 4 從上面的分析可以得出，橡膠厚度 5節(jié)桿直徑 21階頻率最大。 結(jié) 本章是該文的主要內(nèi)容，分別對(duì)空心刀桿和內(nèi)置式刀桿進(jìn)行參數(shù)化建模，通過(guò)靜態(tài)分析和模態(tài)分析，得到靜剛度和固有頻率以及相應(yīng)的振型。通過(guò)改變不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)行對(duì)比，分析兩類(lèi)減振刀桿的靜剛度和 1階頻率。 38 5 總結(jié)和展望 結(jié) 通過(guò)前面的建模分析，得出一下結(jié)論 1. 改方便等優(yōu)勢(shì)； 2. 實(shí)心刀桿靜剛度 1階頻率 3. 空心刀桿，分別取不同的空心長(zhǎng)度和直徑，求出各自的靜剛度?？招拈L(zhǎng)度分 別為 50、 100、 150、 200心直徑分別為 10、 15、 0心長(zhǎng)度 150心直徑 201階頻率最大 46006 4. 內(nèi)置式刀桿，分別取不同的橡膠厚度和調(diào)節(jié)桿直徑，求出各自的靜剛度。橡膠厚度分別為 5、 10、 15、 20、 25節(jié)桿直徑分別為 2、 3、 4、 5、6膠厚度 5節(jié)桿直徑 21階頻率最大 5. 空心刀桿和內(nèi)置式刀桿，能夠滿(mǎn)足剛度要求， 1階固有頻率相對(duì)于實(shí)心刀桿都提高了，能夠有一定的減震效果。 望 對(duì)于減震刀桿的研究 和設(shè)計(jì)是無(wú)止境的，今后還要進(jìn)行一下分析： 1. 復(fù)合結(jié)構(gòu)刀桿的分析研究； 2. 顆粒阻尼刀桿的分析研究； 3. 對(duì)刀桿施加激勵(lì)，進(jìn)行瞬態(tài)分析和諧響應(yīng)分析，分別查看結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)響應(yīng)和共振情況。 39 參 考 文 獻(xiàn) [1] 胡李波，王民，李剛 J]009,1(1):131[2] 劉榮忠 J]1993,（ 4） :29[3] J]004,7(2005)153[4] 張克東 D]長(zhǎng)春理工大學(xué) 2003,12,4[5] 韋聯(lián) D]西華大學(xué) :2~3. [6] of in by ]. 2001， 25(3)：224 [7] 張海豐，馬術(shù)文 J] 2009,25(1):84~85. [8] 孔金星，任違 J]0):35[9] 程宏偉 ,羅紅波 ,郭華琛 ,王麗 J] 2008,4(2):52[10] 范文沖，尹志宏，殷增振 J]005,(2) [11] 馬天宇 C]2013 [12] 向文英 C][13] 李紅俊 C]，燕山大學(xué) [14]石曉龍，龐學(xué)慧 J]，內(nèi)燃機(jī)與配件， 2005（ 11）：2415]孫伏 析與研究，煤礦機(jī)械， 2015(9):29140 致 謝 在彭彬彬老實(shí)的認(rèn)真指導(dǎo)下，終于完成了論文，衷心感謝他在設(shè)計(jì)的每個(gè)階段給予我熱情的幫助和指導(dǎo)。彭老師淵博的知識(shí)，認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，平易近人的態(tài)度讓我獲益匪淺。在此，向彭老師表示最衷心的感謝和最誠(chéng)摯的敬意。 感謝我的舍友，朋友以及很多同學(xué)們，他們?cè)谖业恼撐闹谱鬟^(guò)程中提供了很大的幫助，給了我很大的支持，很多的啟發(fā)，讓我有繼續(xù)做下去的勇氣。 感謝中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院機(jī)械工程與自動(dòng)化系的全體領(lǐng)導(dǎo)和老師，你們深厚的學(xué)術(shù)功底和誨 人不倦的高尚師德將讓我受用一生。 最后，我要衷心感謝我的父母，是你們一直默默地給與我理解與支持，給予我勇敢面對(duì)困難的勇氣和力量，讓我能夠順利地完成學(xué)業(yè)。 41 附 錄 附錄一 實(shí)心刀桿 I=4*) 50 5 1/2 / , X,1,, ,7800, ,, , , ,90 90 ,,3D 42 附錄二 空心刀桿 I=4*) 50 0 5 0 1/2 2/2 / , X,1,, ,7800, ,, , ,, ,, , ,, ,90 90 ,,0,0 , 43 ,2/2 ,,1 ,1 ,1 ,3D 44 附錄三 內(nèi)置式刀桿 I=4*) 50 50 5 0 1/2 2/2 5 0 / , X,1,, ,7800X,2,2000 ,P,,1300 , ,, , ,, ,, , ,, ,, , ,,, 45 ,2, ,90 90 ,,0,0 ,,2 ,1 ,1 ,,3,,1 , ,1,0 ,,0,,1 ,1 ,,13 , ,1,0 46 ,,0,,1 ,1 ,,1, ,1,0 ,3D 47 附錄四 求解和后處理 / ,,0 ,, , , , ,, , , , N=,1) F,Y,,00,100,100, 0 /80, 80, 80,13 /60, 60, 60,14 /0, 0, 0,15 /,1,1,2,3 / / / U,Y, 2,, 48 0 , , ,0 0,0,0, ,*0 /,1,2,3 /*,1,10,1 , ,,, ,I / / U,2,),i, **) (*