强迫振动及其控制措施

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  1、强迫振动的成因
  强迫振动是由于外界周期性的干扰力作用所引起的不衰减振动。它与一般机械中的强迫振动一样,其频率与干扰力的频率相同或成倍数关系。
  强迫振动的振源有机外与机内之分。机外振源均通过地基把振动传给机床,可用隔振地基隔离。机内振源可分为下列三种:
  1)高速回转零部件质量的不平衡。
  2)机床传动件的制造误差和缺陷。
  3)切削过程中的冲击。
  2、强迫振动的特点
  1)强迫振动是在外界周期性干扰力的作用下产生的,但振动本身并不能引起干扰力的变化。
  2)强迫振动的频率总与外界干扰力的频率相同或成倍数关系。
  3)强迫振动振幅的大小在很大程度上取决于干扰力的频率ω与加工系统固有频率ωo的比值强迫振动及其控制措施,当强迫振动及其控制措施=1时,振幅达最大值,此现象称"共振"。
  4)强迫振动振幅的大小除了与强迫振动及其控制措施有关外,还与干扰力、系统刚度及阻尼系数有关:干扰力越大,系统刚度和阻尼系数越小,则振幅越大。
5)强迫振动的位移变化总是比干扰力在相位上滞后一个相位角φ,其值与系统的动态特性及干扰力频率有关。

  3、强迫振动的消除与控制措施
  1)消振、隔振与减振 消除强迫振动的最有效办法就是找出振源并消除之,如不能消除,则可用隔离振动的办法。如:用隔振地基以隔绝邻近机床振动的影响,精密机床和精密仪器常用空气垫来隔振也是个好办法。还可用动力式减振器。
  2)消除回转件质量的不平衡。
  3)提高传动零件的制造精度。
  4)提高加工系统的刚度,增加系统阻尼。
  5)改变机床转速、使用不等齿距刀具。

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