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1、隨著機(jī)械制造工業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)工件加工精度的要求越來(lái)越高。高速鏜削產(chǎn)生的振動(dòng)降低了加工精度和切削效率,振動(dòng)引起的噪音嚴(yán)重危害工人的身心健康。本文考慮減振鏜桿系統(tǒng)中橡膠圈和阻尼液的非線(xiàn)性因素分別建立了兩自由度內(nèi)置式動(dòng)力減振鏜桿系統(tǒng)模型和三自由度雙內(nèi)置式動(dòng)力減振鏜桿系統(tǒng)模型,基于非線(xiàn)性振動(dòng)理論,數(shù)值計(jì)算系統(tǒng)分岔圖、Poincaré映射圖、PSP圖、安全盆和吸引域等,研究了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)特性的影響、系統(tǒng)振動(dòng)安全盆對(duì)初值的敏感性以及系
2、統(tǒng)局部和全局動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性,為減振鏜桿系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和參數(shù)優(yōu)化提供依據(jù)。具體研究?jī)?nèi)容如下:
建立了兩自由度動(dòng)力減振鏜桿系統(tǒng)的離散動(dòng)力學(xué)模型,計(jì)算了阻尼液的阻尼系數(shù)和非線(xiàn)性阻尼力,給出了橡膠圈的非線(xiàn)性彈簧力,得到一個(gè)包含橡膠圈和阻尼液非線(xiàn)性項(xiàng)的動(dòng)力減振鏜桿振動(dòng)方程。
針對(duì)兩自由度動(dòng)力減振鏜桿系統(tǒng),選擇不同的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)參數(shù),借助數(shù)值計(jì)算方法,研究各動(dòng)力學(xué)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)分岔和混沌特性的影響。研究發(fā)現(xiàn),外激勵(lì)頻率在0.5倍頻附近時(shí)幅值
3、突然急劇增加,出現(xiàn)強(qiáng)共振響應(yīng),系統(tǒng)振動(dòng)瞬間失穩(wěn)。當(dāng)外激勵(lì)頻率大于主倍頻后,系統(tǒng)出現(xiàn)穩(wěn)定周期1運(yùn)動(dòng)和擬周期運(yùn)動(dòng)相交替的現(xiàn)象。當(dāng)橡膠圈彈性系數(shù)、阻尼液阻尼系數(shù)、減振塊質(zhì)量較小時(shí)系統(tǒng)出現(xiàn)了鞍結(jié)分岔、Hopf分岔以及環(huán)面倍化分岔等較為復(fù)雜的分岔特性;當(dāng)橡膠圈彈性系數(shù)、阻尼液阻尼系數(shù)、減振塊質(zhì)量較大時(shí)系統(tǒng)振動(dòng)較為穩(wěn)定,但并非穩(wěn)定的周期運(yùn)動(dòng),而是周期運(yùn)動(dòng)和擬周期運(yùn)動(dòng)交替出現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)在減振塊尺寸一定的條件下,其質(zhì)量大于0.5倍的主系統(tǒng)質(zhì)量時(shí),系統(tǒng)振
4、動(dòng)穩(wěn)定性增強(qiáng),故在實(shí)際應(yīng)用中,通過(guò)選用密度較大的質(zhì)量塊可以有效抑制減振鏜桿的振動(dòng)。
通過(guò)計(jì)算系統(tǒng)的安全盆研究了兩自由度減振鏜桿系統(tǒng)振動(dòng)的安全特性。分析了隨外激勵(lì)頻率和阻尼液系數(shù)變化時(shí)系統(tǒng)安全盆的侵蝕過(guò)程。發(fā)現(xiàn)隨系統(tǒng)參數(shù)的變化系統(tǒng)安全盆受到不同程度的侵蝕。為了分析系統(tǒng)振動(dòng)對(duì)初值的敏感性,數(shù)值計(jì)算了系統(tǒng)各吸引子的吸引域,對(duì)系統(tǒng)的局部及全局動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行穩(wěn)定性分析,研究發(fā)現(xiàn)隨動(dòng)力學(xué)參數(shù)的變化,系統(tǒng)出現(xiàn)了周期運(yùn)動(dòng)與周期運(yùn)動(dòng)、周期運(yùn)動(dòng)與
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