滚珠丝杠直线模组的模态分析
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  • 英文篇名:Modal analysis on the linear module with ball screw
  • 作者:陈国强 ; 李晓峰
  • 英文作者:CHEN Guo-qiang;LI Xiao-feng;School of Mechanical and Power Engineering,Henan Polytechnic University;
  • 关键词:滚珠丝杠 ; 直线模组 ; 模态分析 ; 有限元分析 ; 快速傅里叶变换
  • 英文关键词:ball screw;;linear module;;modal analysis;;finite element analysis;;Fast Fourier Transform
  • 中文刊名:JXSJ
  • 英文刊名:Journal of Machine Design
  • 机构:河南理工大学机械与动力工程学院;
  • 出版日期:2019-03-20
  • 出版单位:机械设计
  • 年:2019
  • 期:v.36;No.353
  • 基金:河南省科技攻关资助项目(172102310664);; 国家自然科学基金资助项目(U1304525);; 河南省高校科技创新团队支持计划资助项目(15IRTSTHN013);; 河南省高校基本科研业务费专项资金资助项目(NSFRF170913)
  • 语种:中文;
  • 页:JXSJ201903010
  • 页数:6
  • CN:03
  • ISSN:12-1120/TH
  • 分类号:60-65
摘要
针对直线模组在工作过程中容易出现共振、影响工作精度、缩短使用寿命等问题,提出用有限元分析和试验相结合的方法来研究滚珠丝杠直线模组的固有频率。通过建立三维实体模型,用有限元分析方法对滑块在不同位置状态下直线模组的模态进行分析。通过锤击法产生激振力,用振动传感器获取模组的振动信号。通过有限元分析,得到滑块在不同位置下直线模组的固有频率和固有振型。通过对采集到的振动信号进行快速傅里叶变换,得到频谱图。通过对测试数据的分析对比,验证模态分析建模的正确性,为滚珠丝杠直线模组的结构优化设计与应用提供理论依据。
        Since the linear module under operation is prone to resonance, which will lower its working accuracy and shorten its service life, in this paper, the analysis is conducted on the natural frequency of the linear module with ball screw, by means of and experiment. Based on the established 3 D solid model, the finite-element modal analysis is conducted on the linear module when the slider is placed at different positions; the hammering method is applied to generate the exciting force, and the vibration signal of the module is obtained by the vibration sensor. Through the finite element analysis, the natural frequency and the natural vibration mode of the linear module when the slider is put in place at different positions are identified, and the frequency spectrogram is obtained by collecting the vibration signals via Fast Fourier Transform. The data analysis and comparison prove that this method is correct, which provide theoretical reference for the structural optimization and application of the linear module with ball screw.
引文
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