提高支承件刚度的结构措施,机械结构的动刚度,是其质量、阻尼、静刚度、固有频率及负载(干扰力)频率等变量的函数。要避免工作时产生共振或颤振,需要提高整机的动刚度,单纯提高静刚度是不够的。仅靠铸铁的良好阻尼是不能完全奏效的,要系统分析和合理配置机械结构的各项变量。实践表明,采用钢焊接结构不仅能较好地满足其技术要求,还具有良好的市场竞争能力。
提高自动车床、龙门
自动车床、车床等机床支承件结构阻尼的措施,阻尼的主要部分发生在固定的或可动的连接部位。有4种结构相同而材料不同的阻尼比,主轴装在轴承和床头箱之后的阻尼比的数值很大,它是主轴钢材阻尼比的300倍,为铸铁主轴本身的30倍。试验数据是装配后的结构阻尼比,首先是单独的床身,其次是床身上装滑板,然后又装上头架,最后装上尾座,阻尼逐步增加到了8倍左右。
1.提高自动车床、自动车床、龙门刨床等机床结构材料的工作应力,钢和铸铁减振能力的比较。从图中看到,在同等应力幅状态下(如A点所示),铸铁的减振能力平均比钢高3. 2倍。当钢材的工作应力幅提高到土77MPa的C点,钢的减振能力就比铸铁高2倍。所以,提高结构的工作应力对于提高材料阻尼有重要作用。
2.提高构件接合面之间的阻尼,例如,支承大件上的板壁孔上加盖板后。虽然对于提高结构的静刚度和固有频率的作用是微不足道的,但对提高阻尼却有明显的作用。数据表明这种盖板是值得加的。
3.减振焊接接头,
自动车床、车床等机床中阻尼的主要部分来自干摩擦。在焊接结构中,千摩擦可以通过焊缝加以利用,如:未焊透的T形接头具有这种功能。现在普遍采用的U形减振接头,这是人为构筑的一种吸收振动能量的焊接接头。试验表明:焊缝的阻尼比将达到材料阻尼比的10--100倍。A是铸铁结构,b是钢板,铸铁的阻尼比大于钢板;结构c--e都是两块厚10mm的钢板拼合的,其中。是不靠在一起的两块钢板;结构d是用点焊把两块钢板焊在一起;结构e是用环状焊缝把两块钢板焊在一起的。这3种结构进行材料和焊缝的阻尼比试验结果:结构c的阻尼与结构b相当;结构d和结构e阻尼都比结构c高,特别是有环状焊缝的结构e,比钢材的阻尼提高了80多倍,比铸铁的阻尼也提高了30多倍。
自动车床断续焊缝的减振能力比连续焊缝好;在断续焊缝中,焊缝的长度较短为好;焊缝的有效厚度较小为好;单面角焊缝比双面焊好。