Оценка динамического качества шпинделя

В современном металлообрабатывающем оборудовании одним из основных элементов является шпиндельный узел, который представляет собой вал, установленный на подшипниковых опорах, что позволяет рассматривать его в виде дискретных моделей с сосредоточенными массами с учетом податливости вала. Описан способ оценки динамического качества шпинделя. Приведены результаты аналитического расчета, численного моделирования и экспериментального подтверждения с использованием стенда, и прибора вибродиагностики, где вал установлен на двух радиальных подшипниках качения, который поделен на восемь сплошных цилиндрических участков и один участок со шпоночным пазом. Получены качественные и количественные характеристики, дана оценка динамического качества вала и определена погрешность вычислений примененных методов расчета. Проверка адекватности предложенного способа оценки динамического качества шпинделя показала удовлетворительную сходимость (15…18 %), что позволяет его использовать как для готового изделия, так и для проектирования.
EDN: UTPDYA, https://elibrary/utpdya

Литература

[1] Пуш А.В., Зверев И.А. Шпиндельные узлы. Проектирование и исследование. Москва, МГТУ СТАНКИН, 2000. 197 с.

[2] Бушуев В.В., ред. Металлорежущие станки. Т. 1. Москва, Машиностроение, 2011. 608 с.

[3] Басинюк В.Л., Кулешова А.В. Расчет динамических характеристик и многокритериальный выбор параметров шпиндельных узлов. Механика машин, механизмов и материалов, 2011, № 4, с. 49–53.

[4] Вейц В.Л., Дондошанский В.К., Чиряев В.И. Вынужденные колебания в металлорежущих станках. Москва, Лениниград, Машгиз, 1959. 288 с.

[5] Присмотров Н.И., Охапкин С.И., Ишутинов Д.В. и др. Резонансные явления в электроприводах при параметрических возмущениях. Тр. VII Межд. (VIII Всерос.) науч.-тех. конф. по автоматизированному электроприводу. Иваново, ИЭУ им. В.И. Ленина, 2012, с. 147–151.

[6] Кудинов В.А. Динамика станков. Москва, Машиностроение, 1967. 359 с.

[7] Аугустайтис В.-К.В., Мозура Г.-П.К., Сливинскас К.Ф. и др. Автоматизированный расчет колебаний машин. Ленинград, Машиностроение, 1988. 100 с.

[8] Ивович В.А. Переходные матрицы в динамике упругих систем. Москва, Машиностроение, 1969. 199 с.

[9] Хомяков В.С., Досько С.И. Учет демпфирования при динамических расчетах станков. СТИН, 2010, № 6, с. 9–12.

[10] Хомяков В.С., Кочинев Н.А., Сабиров Ф.С. Моделирование и расчет динамических характеристик шпиндельных узлов. Вестник УГАТУ, 2009, т. 12, № 2, с. 69–75.

[11] Ханов А.М., Кобитянский А.Е., Шафранов А.В. Исследование динамики шпиндельных узлов станков на основе математического моделирования. Известия Самарского научного центра РАН, 2012, № 1–2, с. 439–447.

[12] Перель Л.Я. Подшипники качения. Москва, Машиностроение, 1983. 543 с.

[13] Сальников В.С., Ерзин О.А., Шадский Г.В. и др. Динамические характеристики многоцелевых станков. Известия ТулГу. Технические науки, 2013, № 12–1, с. 98–109.

[14] Левитский Н.И. Колебания в механизмах. Москва, Наука, 1988. 336 с.

[15] Ильин М.М., Колесников К.С., Саратов Ю.С. Теория колебаний. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. 271 с.