圓鋸片作為加工制造領(lǐng)域中一種高效的切削加工工具,被廣泛應(yīng)用于鋸切金屬、木材、石材等材料,在鋸切過程中圓鋸片會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,而強(qiáng)烈的振動(dòng)會(huì)破壞鋸切效果,振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲會(huì)對(duì)人的健康和周邊環(huán)境造成影響。因此降低圓鋸片的的振動(dòng),對(duì)提高鋸片鋸片的切削穩(wěn)定性、提高加工精度、減少加工廢料、安全生產(chǎn)和降低噪聲有著重要意義。本文設(shè)計(jì)了不同類型的圓鋸片,包括開槽圓鋸片、夾層圓鋸片以及開槽夾層圓鋸片。通過利用有限元ANSYS軟件,對(duì)圓鋸片進(jìn)行振動(dòng)和穩(wěn)定分析。主要研究工作包含以下方面:設(shè)計(jì)多種開槽方案的圓鋸片,對(duì)其進(jìn)行有限元模態(tài)分析,計(jì)算出圓鋸片的固有頻率,并找出圓鋸片的典型固有模態(tài),結(jié)合行波共振理論,分析圓鋸片共振原因,確立最優(yōu)開槽設(shè)計(jì)方案。建立不同夾層圓鋸片模型,包括內(nèi)置單阻尼夾層圓鋸片、內(nèi)置多阻尼夾層圓鋸片以及外置阻尼夾層圓鋸片。通過ANSYS軟件計(jì)算出固有頻率和固有模態(tài),研究不同厚度阻尼夾層對(duì)圓鋸片的固有頻率影響、不同阻尼夾層的安裝排列方式對(duì)圓鋸片固有頻率的影響。并利用行波振動(dòng)理論,研究夾層圓鋸片的振動(dòng)特性。計(jì)算開槽夾層圓鋸片的固有頻率,分析不同厚度阻尼夾層、不同阻尼夾層填充方式的開銷夾層圓鋸片振動(dòng)特性。通過行波振動(dòng)理論對(duì)不同阻尼開槽夾層圓鋸片,進(jìn)行行波振動(dòng)計(jì)算。研究對(duì)不同阻尼夾層圓鋸片開槽的振動(dòng)特性。由于鋸片的直徑大、厚度小,會(huì)發(fā)生小應(yīng)變大位移,因此研究薄圓鋸片非線性振動(dòng)很有必要�；诜蔷�性強(qiáng)迫振動(dòng)當(dāng)中的組合諧波理論,當(dāng)激振力頻率等于前行波頻率或后行波頻率時(shí),是否同時(shí)激起前行波和后行波的響應(yīng);當(dāng)激振力頻率等于前行波與后行波之和時(shí),是否同時(shí)激起前行波和后行波的響應(yīng);當(dāng)激振力頻率等于前行波頻率與后行波頻率和的一半時(shí),是否同時(shí)激起前行波和后行波的響應(yīng)。圓鋸片的厚度、切削速度及切削力會(huì)影響到圓鋸片的切削穩(wěn)定性,對(duì)開槽和夾層圓鋸片進(jìn)行線性屈曲穩(wěn)定分析,計(jì)算鋸片的最大臨界力,防止鋸片在加工過程中失穩(wěn)引起劇烈振動(dòng)。分析鋸片的常見失效形式,解釋產(chǎn)生失效原因,提出了預(yù)防措施。并對(duì)鋸齒進(jìn)行了靜應(yīng)力分析,研究開槽對(duì)槽附近鋸齒的影響。本課題的研究?jī)?nèi)容,為開槽和夾層圓鋸片的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了方向,為圓鋸片的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
【學(xué)位單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG717
【部分圖文】：

國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者也格外關(guān)注鋸片的空氣動(dòng)力學(xué)噪聲，并研究可力學(xué)噪聲的方法。學(xué)者 Chanaud 是研究圓鋸片的空氣動(dòng)力學(xué)噪聲比較早的人，在Chanaud 對(duì)光滑的圓盤進(jìn)行了試驗(yàn)。1987 年國(guó)內(nèi)學(xué)者張策等人動(dòng)特性的試驗(yàn)，并在試驗(yàn)中應(yīng)用脈沖振動(dòng)的理論，研究出鋸片方法。劉書龍研究出了一種測(cè)量噪聲的方法，并成功應(yīng)用到硬測(cè)量，且分析了鋸片產(chǎn)生噪聲的具體原因，提出了較為詳細(xì)的聲源分析及常用減振降噪措施在對(duì)工件進(jìn)行加工切削時(shí)，產(chǎn)生的噪聲嚴(yán)重影響到周圍的環(huán)境治理噪聲帶來的危害，降低噪聲對(duì)周圍環(huán)境和居民的影響。為聲辦法，首先必須了解產(chǎn)生噪聲的原因，在此基礎(chǔ)之上才能夠在對(duì)被加工件切割過程中產(chǎn)生的噪聲。

動(dòng)分析動(dòng)是指在圓鋸片的平衡位置發(fā)生的往復(fù)橫向的鋸片的振動(dòng)，這種振動(dòng)表現(xiàn)程度被分為某種振動(dòng)大鋸路，還會(huì)帶來更多的加工費(fèi)料，并且影響鋸件的切削加工精度，而產(chǎn)生的噪聲會(huì)嚴(yán)重影響到動(dòng)均可被視為某些獨(dú)立的振動(dòng)模態(tài)的疊加，當(dāng)鋸立的振動(dòng)模態(tài)。對(duì)于每個(gè)獨(dú)立的振動(dòng)模態(tài)，均是種振動(dòng)是特定的。而圓鋸片的振型用（m,n）表節(jié)直徑的個(gè)數(shù)。每個(gè)獨(dú)立振動(dòng)模態(tài)的振動(dòng)頻率 個(gè)圓鋸片都有多階固有振動(dòng)頻率。圓鋸片的固有、鋸片基體構(gòu)成材料、鋸片的構(gòu)型與鋸片夾持比力、切削應(yīng)力、回轉(zhuǎn)應(yīng)力、張緊力和殘余應(yīng)力

圖 1.3 圓鋸片的振動(dòng)形式Fig.1.3 The vibration of circular saw鋸片的橫向振動(dòng)是指鋸片沿其鋸軸方向所做的往復(fù)遠(yuǎn)動(dòng)。當(dāng)鋸片在對(duì)被行切削時(shí)，因被加工件和鋸片齒頂均存在不對(duì)稱性致使鋸片受到軸向力生鋸片的橫向振動(dòng)，而鋸片與鋸軸安裝存在的誤差或者加工制造誤差，到鋸片的橫向振動(dòng)。鋸片是薄圓板結(jié)構(gòu)，彎曲剛度小，并且容易發(fā)生彎在鋸切過程當(dāng)中比較小的軸向擾動(dòng)也會(huì)使鋸片產(chǎn)生軸向振動(dòng)，同時(shí)鋸齒件直接接觸摩擦受到的周期性沖擊，也會(huì)使鋸片受到周期性的軸向力，橫向振動(dòng)[28]；與此同時(shí)，鋸片與鋸軸安裝存在的誤差或者加工制造誤差正在工作中的鋸片發(fā)生軸向擺動(dòng)；鋸片在受到外界條件的影響，比如氣力等也會(huì)使鋸片發(fā)生整體和局部的變形，進(jìn)而使鋸片產(chǎn)生橫向振動(dòng)。以素的影響，均會(huì)使鋸片產(chǎn)生橫向振動(dòng)。鋸片發(fā)生橫向振動(dòng)時(shí)，因鋸片的不大，橫向振動(dòng)的幅度要比徑向振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的振幅要大，鋸片振動(dòng)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2812266