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离心力影响下的高速主轴-拉杆系统动态特性
【作者】 李特 [1,2] ; 芮执元 [1,2] ; 雷春丽 [1,2] ; 胡赤兵 [1,2] ; 刘军 [1,2]
【关键词】 高速主轴 拉杆 离心力 碟簧 接触应力 自然频率
【摘要】为进一步明确离心力对主轴系统动态特性的影响，以高速主轴-拉杆系统为对象，建立了刀柄的接触力学模型，考虑了碟簧在离心力作用下产生的径向伸展，并计算了该变形导致的拉力随主轴转速的变化关系。在此基础上，讨论了刀柄接触应力随初始拉力、动态夹紧力的变化规律，揭示了上述变化对主轴系统自然频率的影响。结果表明：碟簧的径向伸展会造成刀杆拉力的减小，但减小的程度受碟簧规格和初始拉力的影响，对于拉紧力较小的超高速主轴，该影响较为显著，而对于拉紧力较大的普通主轴，该影响可以忽略；静、动态夹紧力的夹紧效率随摩擦因数的增大而降低；动态夹紧力可显著提升接触应力，但过高的夹紧力反而会加大接触间隙，降低结合部阻尼，导致主轴系统自然频率的减小。
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