A Zhejiang Mingxu szabadalmi technológiai elemzése: merev-rugalmas, kapcsolt rezgési szuppressziós rendszer a hosszú tengely-forduláshoz (Szabadalmi szám: ZL 2024 2 1169223.6)

Műszaki háttér és ipari fájdalom pontok

A hosszú tengely-alkatrészek (például hajtótengelyek és ólomcsavarok) pontosságú forgatásakor a hagyományos, egykori rögzített fordulószerszámok két alapvető problémától szenvednek:

● Nem megfelelő csevegés -elnyomás: A fordulószerszám túlnyúló vége rezgéseket tapasztal, amplitúdókkal 10-50 μm -re a vágóerő gerjesztése alatt ( Forrás: int. J. Mach. Szerszámok gyártása. 2021, 167, 103767 ), ami a felszíni hullámosság (WT érték) romlásához vezet 6,3 μm -ig (az ISO 4287 szabványok szerint);

● Az egyensúlyhiányos dinamikus merevség: Ha a hosszú és átmérő arányú hosszú tengelyeket (L/D) meghaladja, a rendszer modális merevsége 800N/μm alá esik, és regeneráló csevegést vált ki (a DIN 1311 rezgéselmélet alapján).

Az alapvető technológiai innovációk elemzése

I. Többlépéses dinamikus merevség-javító architektúra

1.1 Kettős zárt hurok-támogató rendszer

Fő támogatási modul:

● A (7) tartó rudat 40Cr -es leoltott és edzett acélból készítik, amelyen egy M16 × 2 külső szál található, amely rögzített anyával (8) párosul, és 1200 ± 50n előterhelhető erőt ér el;

● A véges elem-elemzés révén az optimális támogatási távolságot L/3-nak kell meghatározni (ahol L a fordulószerszám hossza), az elsőrendű természetes frekvenciát 245 Hz-re emelve (összehasonlítva a hagyományos szerkezetek 82 Hz-vel).

Kiegészítő stabilizációs modul:

● A kiegészítő tartó kerék (13) a GCR15 csapágycélból készül, 60 ° ± 1 ° érintkezési szöggel. A kapcsolattartási stressz a Hertzi-kapcsolattartási elmélet felhasználásával 150-200MPA-ra van optimalizálva;

● A rezgésvizsgálat (az ISO 10816-3-nak megfelelően) azt mutatja, hogy n = 1500 fordulat / perc működési körülmények között az amplitúdó 3 μm-re csökken (ellentétben a hagyományos szerkezetekben).

1.2 Precíziós beállítási mechanizmus

● A beállítási menetes tengely (6) dupla ólom trapéz szálat (TR20 × 4p8) alkalmaz, amely egy csúszásgátló alátéttel (11) (μ = 0,12 súrlódási együtthatóval) lehetővé teszi, lehetővé téve a mikroadagolási sebességet 0,025 mm-re forradalmonként;

● A helymeghatározó tartó (14) és a szorító kiemelkedés (17) H7/G6 illeszkedést használ, ± 0,005 mm ismétlődő pozicionálási pontosságot elérve.

Ii. Adaptív rezgéscsökkentési topológiai tervezés

2.1 erőátviteli út optimalizálása

● A rögzített gyűrűt (5) egy kör alakú bordázott szerkezetű tervezték, amelynek falvastagsággradiense, amely 8 mm -ről 12 mm -re változik, ami 180% -os javulást eredményez a hajlító merevségben (az ANSYS WorkBench szimulációk segítségével ellenőrizte);

● A mozgatható nyílás (4) hosszúkás lyuk kialakítását (30 × 12 mm) alkalmazza, lehetővé téve a vízszintes kompenzációt ± 15 mm -es, és kompatibilis a tengely átmérőjével, amely φ20 mm -től φ80 mm -ig terjed.

2.2 csillapítás javító szerkezete

● A tartó rúd belsejét (7) egy szilícium-alapú csillapító ragasztóval töltik be (a TANδ = 0,35 veszteségi tényezővel), ami a rezgéscsillapítási sebességet 22dB/s-ra emeli (az ISO 10816 szabványoknak megfelelően tesztelve);

● A keresztirányú csatlakozó lemez (15) a 6061-T6 alumíniumötvözetből készül, és egy hangolt tömegcsillapítót képez a (16) szorító nyíláson keresztül, hogy elnyomja a nagyfrekvenciás rezgéseket az 500-800Hz-es tartományban.

Kulcsfontosságú műszaki paraméter -összehasonlító táblázat

Tipikus megmunkálási forgatókönyv -ellenőrzések

1. eset: Precíziós ólomcsavar fordulása

● A φ50 × 2000 mm -es ólomcsavar megmunkálásakor a kumulatív hangmagasság -hiba ≤5 μm/1000 mm (megfelel a GB/T 17587,3 szabványnak);

● A szerszám élettartamát a vágóélenként 180 darabra meghosszabbítottuk (összehasonlítva a vágóélenkénti 80 darabhoz a hagyományos szerszámokkal).

2. eset: Hidraulikus henger dugattyús rúd megmunkálása

● A felületi érdesség RA értékét következetesen 0,4 μm -en tartottuk fenn (≤0,8 μm -es ipari követelménynek megfelelően);

● A megmunkálási hatékonyság 40% -kal javult (a csökkentett rezgés miatt, lehetővé téve a takarmány -sebesség 0,1 mm/REV -ről 0,15 mm/REV -re történő növekedését).

Ez a szabadalom áttöréseket ér el a rezgéscsökkentés során a hosszú tengely megmunkálásához két technológiai útvonalon keresztül: többtestes dinamikus visszatartás és csillapító gradiens kialakítás. A COMSOL multiphysics szimulációkkal igazolva a rendszer a 100-1000Hz frekvenciasávon belül 82% -kal csökkenti a rezgési energiát, elérve a rezgéscsökkentési szintet, összehasonlítva az Aero-motor rotor megmunkálásával.

Ha többet szeretne megtudni, kérjük, vegye fel a kapcsolatot a Mingxu Machinery -vel a teljes szabadalmi jelentés beszerzéséhez: érdeklődé[email protected] .