Zhejiang Mingxu'nun Patent Teknolojisi Analizi: Uzun Şaft Dönüşü için Sert Fleble Binbaşlı Titreşim Bastırma Sistemi (Patent No.: ZL 2024 2 1169223.6)

Teknik arka plan ve endüstri ağrı noktaları

Uzun şaft bileşenlerinin (tahrik mili ve kurşun vidaları gibi) hassas dönüşünde, geleneksel tek uçlu sabit dönüş araçları iki temel sorundan muzdarip:

● Yetersiz sohbet bastırma: Dönüş aletinin sarkan ucu, kesme kuvveti uyarımı altında 10 ila 50μm arasında değişen genliklerle titreşimler yaşar ( Kaynak: Int. J. Mach. Araçlar Manuf. 2021, 167, 103767 ), 6.3μm'ye kadar yüzey dalgalanmasında (WT değeri) bir bozulmaya yol açar (ISO 4287 standartlarına göre);

● Dengesiz dinamik sertlik: Uzunluktan çapa oranı (L/D) 5'ten büyük bir uzun şaft işlenirken, sistemin modal sertliği 800N/μm'nin altına düşer ve rejeneratif konuşmayı tetikler (DIN 1311 titreşim teorisi ile analiz edildiği gibi).

Çekirdek teknolojik yeniliklerin analizi

I. Çok aşamalı dinamik sertlik geliştirme mimarisi

1.1 Çift kapalı döngü destek sistemi

Ana Destek Modülü:

● Destek çubuğu (7), 40CR söndürülmüş ve temperlenmiş çelikten, sabit bir somun (8) ile eşleşen ve 1200 ± 50n'lik bir ön yük kuvveti elde eden harici bir M16 × 2 ipliğine sahip üretilmiştir;

● Sonlu eleman analizi yoluyla, optimal destek aralığının L/3 olduğu belirlenir (burada L, dönme aracının uzunluğudur), birinci dereceden doğal frekansı 245Hz'e yükseltir (geleneksel yapılarda 82Hz'e kıyasla).

Yardımcı Stabilizasyon Modülü:

● Yardımcı destek tekerleği (13), 60 ° ± 1 ° temas açısı ile GCR15 yatak çelikten inşa edilmiştir. Temas stresi, Hertzian temas teorisi kullanılarak 150-200MPa'ya optimize edilmiştir;

● Titreşim testi (ISO 10816-3 uyarınca), n = 1500rpm çalışma koşulları altında, genliğin 3μm'ye düşürüldüğünü (geleneksel yapılarda> 15μm'nin aksine) ortaya koymaktadır.

1.2 Hassas ayar mekanizması

● Ayar dişli şaft (6), kayma önleyici bir yıkayıcı (11) (bir sürtünme katsayısı μ = 0.12 içeren) ile birlikte bir çift lider trapezoidal iplik (TR20 × 4P8) kullanır;

● Konumlandırma braketi (14) ve kenetleme çıkıntısı (17), ± 0.005mm'lik tekrarlayan bir konumlandırma doğruluğu elde ederek bir H7/G6 uyumunu kullanır.

İi. Uyarlanabilir Titreşim Bastırma Topolojik Tasarım

2.1 Kuvvet iletim yolu optimizasyonu

● Sabit halka (5), 8 mm'den 12mm'ye geçiş yapan bir duvar kalınlığı gradyanı içeren dairesel bir yivli yapı ile tasarlanmıştır, bu da bükülme sertliğinde% 180 iyileşme ile sonuçlanır (ANSYS çalışma tezgahı simülasyonları ile doğrulanır);

● Hareketli yuva (4), ± 15 mm yatay telafiye izin veren dikdörtgen bir delik tasarımı (30 × 12mm) benimser ve φ20mm ila φ80mm arasında değişen şaft çapları ile uyumludur.

2.2 Sönümleme Geliştirme Yapısı

● Destek çubuğunun (7) iç kısmı, titreşim zayıflama oranını 22db/s'ye yükselterek (ISO 10816 standartlarına göre test edildiği gibi) silikon bazlı sönümleme yapıştırıcısı (tanδ = 0.35 ile bir kayıp faktörü ile) ile doldurulur;

● Enine bağlantı plakası (15), 500-800Hz aralığında yüksek frekanslı titreşimleri baskılamak için kenetleme yuvasından (16) ayarlanmış bir kütle damper oluşturan 6061-T6 alüminyum alaşımından yapılmıştır.

Anahtar Teknik Parametre Karşılaştırma Tablosu

Tipik işleme senaryosu doğrulamaları

Durum 1: Hassas Kurşun Vidası Dönüşü

● Bir φ50 × 2000mm kurşun vidası işlenirken, kümülatif perde hatası 1000mm başına ≤5μm idi (GB/T 17587.3 standardını karşılıyor);

● Takım ömrü, son kenar başına 180 parçaya kadar uzatıldı (geleneksel takımlarla kesme kenarı başına 80 parçaya kıyasla).

Durum 2: Hidrolik Silindir Piston Çubuk İşleme

● Yüzey pürüzlülüğü RA değeri tutarlı bir şekilde 0.4μm'de tutuldu (≤0.8μm endüstri gereksinimini karşılamak);

● İşleme verimliliği% 40 oranında iyileştirildi (azaltılmış titreşim nedeniyle besleme hızının 0.1mm/rev'den 0.15 mm/devir'e yükseltilmesine izin verdi).

Bu patent, iki teknolojik yoldan uzun şaft işlenmesi için titreşim baskılanmasında atılımlar elde eder: Çoklu dinamik kısıtlama ve sönümleme gradyan tasarımı. COMSOL çok fiziksel simülasyonlar yoluyla doğrulanan sistem, 100-1000Hz frekans bandı içinde titreşim enerjisini% 82 azaltır ve aero-motor rotor işleme ile karşılaştırılabilir bir titreşim baskılama seviyesine ulaşır.

Daha fazla bilgi edinmek isterseniz, Patent Raporu'nu almak için lütfen Mingxu Machinery ile iletişime geçin: [email protected] .