基于磁流变液阻尼器的机床进给系统主动抑振方法研究

发布时间：2021-05-24 11:22

　　随着对高精产品需求的不断提高,制造装备的加工性能和稳定性引起了广泛重视,其中机床工作时产生的振动,不仅影响其动态性能和被加工件的质量,还降低了生产效率和刀和具的耐用度,振动剧烈时会导致机床使用性能下降,振动引起的噪声会危害操作工人的健康。抑制机床振动的不良影响,对发展高精密机床具有重要意义。磁流变液减振装置可以通过改善系统的阻尼特性来抑制振动,其阻尼力的精确控制与否直接影响到机械结构的减振效果。针对机床进给方向的抑振问题,本文提出了一种借助仿真分析手段研究磁流变液阻尼器阻尼力特性的方法,将磁流变液阻尼器应用在机床进给方向上,研究了其减振效果。本文的主要研究内容如下:（1）磁流变液阻尼器的整体结构方案设计。设计了一种新型的双出杆式阻尼器,确定了阻尼通道、缸筒、活塞杆等结构。在零磁场情况下,基于N-S方程建立了磁流变液阻尼器阻尼力数学模型。采用Bingham模型,推导了磁场作用下磁流变液阻尼器阻尼力数学模型,根据阻尼力要求优化了阻尼通道和磁场作用装置的结构参数;采用比奥萨法尔定律和焦耳定律对磁场作用装置内部的线圈磁感应强度和发热量进行了计算。（2）从优化磁流变液阻尼器结构设计的角度,研究了... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 磁流变液研究现状
    1.3 磁流变液阻尼器的研究现状
        1.3.1 磁流变液阻尼器的应用现状
        1.3.2 磁流变液阻尼器力学模型研究现状
        1.3.3 磁流变液阻尼器结构设计研究现状
        1.3.4 基于磁流变液阻尼器的抑振控制研究现状
    1.4 机床进给系统减振技术研究现状
    1.5 课题来源及主要内容
2 磁流变液阻尼器阻尼力数学建模及结构设计
    2.1 引言
    2.2 零磁场下磁流变液阻尼器阻尼力模型
    2.3 磁场作用下磁流变液阻尼器阻尼力模型
    2.4 磁流变液阻尼器结构设计
        2.4.1 总体结构方案设计
        2.4.2 阻尼器磁路结构设计
        2.4.3 密封设计
        2.4.4 阻尼通道处阻尼力分析
    2.5 本章小结
3 磁流变液阻尼器结构优化设计
    3.1 引言
    3.2 基于有限元方法的磁流变阻尼器磁场仿真
        3.2.1 磁流变液阻尼器磁感应强度计算方式对比
        3.2.2 磁流变液阻尼器ANSYS Workbench磁场仿真
    3.3 基于有限元方法的磁流变阻尼器流体仿真
        3.3.1 磁流变液阻尼器流体仿真
        3.3.2 磁流变液阻尼器阻尼力计算
    3.4 本章小结
4 磁流变液阻尼器特性试验及进给系统减振试验方法研究
    4.1 引言
    4.2 磁流变液阻尼器特性试验
        4.2.1 试验方案
        4.2.2 试验结果
        4.2.3 阻尼力对比分析
        4.2.4 基于试验数据的阻尼力模型计算
        4.2.5 磁流变液阻尼器阻尼刚度拟合
    4.3 机床进给系统减振试验研究
        4.3.1 基于磁流变液阻尼器的机床进给系统理论模型
        4.3.2 试验方案
        4.3.3 试验结果
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 结论
    5.2 研究展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]磁流变液阻尼器Bingham-多项式力学模型研究[J]. 孔祥东,李斌,权凌霄,易佰健,张宇彤.  机械工程学报. 2017(14)
[2]双线圈磁流变阻尼器动力特性实验研究[J]. 王宁,胡国良,谢政,徐明.  机床与液压. 2016(21)
[3]多环槽式磁流变阻尼器阻尼力建模及实验分析[J]. 薛建海,祝世兴.  磁性材料及器件. 2015(05)
[4]温度对磁流变液材料及传力性能的影响[J]. 陈松,李峰,黄金,黄霞.  材料导报. 2015(16)
[5]基于试验数据的粘滞阻尼器孔缩力修正公式[J]. 唐璐,文登,郭强,杨全,宁响亮,韩鹏飞.  机械设计与研究. 2015(02)
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[8]基于磁流变液阻尼器的单跨转子振动主动控制实验研究[J]. 邢健,何立东,王锎.  仪器仪表学报. 2013(S1)
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博士论文
[1]基于磁流变液的机床减振技术研究[D]. 李春梅.长春理工大学 2016
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硕士论文
[1]双出杆磁流变阻尼器设计与悬架应用[D]. 周炎.南京理工大学 2018
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[3]磁流变液阻尼器振动灵敏度分析[D]. 易佰健.燕山大学 2017
[4]基于磁流变阻尼结构的PID控制算法优化研究[D]. 张立峰.南京理工大学 2017
[5]挤压式磁流变阻尼器的控制系统研究[D]. 甘杨俊杰.南京航空航天大学 2016
[6]机床进给系统爬行机理及其仿真研究[D]. 王伟.东北大学 2013
[7]高冲击载荷下磁流变阻尼器控制系统设计[D]. 谢鹏飞.南京理工大学 2011



本文编号：3204112