基于有限元法的金属圆锯片动态特性研究

【摘要】：圆锯片是一种高效的切断加工工具,但是圆锯片工作时的振动和噪音却会对锯切效果造成破坏,对周围的环境造成污染。近年来,随着金属圆锯片应用的日益广泛,如何设法降低锯片工作中的振动和噪声已经成为了生产厂家和学者们竟相研究的课题。 圆锯片的振动形式主要有横向振动,扭转振动和径向振动:锯片的工作噪音主要由空气动力性噪音,机械性噪音和共振噪音组成;金属圆锯片的动态特性包括固有频率、振型及临界转速等评价参数;圆锯片的动态特性与锯片工作时的振动和噪音关系较大,降低锯片的工作振动的噪音,应该从如何提高圆锯片的动态稳定性入手;改变锯片的几何参数、适张状况是改变锯片动态特性的主要途径。 本文确定计算圆锯片的固有频率是研究其动态特性的第一步,总结出固有频率的确定方法有公式法,实验法和有限元分析法;本文分别利用实验法和有限元计算法对圆锯片进行了固有频率的确定;有限元法是近年来发展迅速的一种分析和计算方法,准确,高效是有限元法的特点;结合用有限元法对圆锯片的固有频率进行分析使分析过程更加快捷准确。 本文还利用有限元分析软件ANSYS对金刚石圆锯片进行了模态分析,提取了低阶固有频率和振型,并对分析结果进行了归纳和总结,初步确定了锯片几何参数对固有频率的影响。