高速多轴绕线机主轴箱体的模态与谐响应分析

摘要

随着主轴转速的提高和绕线轴数的增加,主轴箱体因受多根高速旋转主轴产生的简谐激振力影响,易出现共振现象,从而影响线圈的绕制质量.针对该问题,以最高转速10 000 r/min,12轴绕线机主轴箱体为对象,根据其结构组成和工作原理分析计算得到其简谐激振力;利用SolidWorks建立主轴箱体的三维模型,基于ANSYS Workbench平台,分析得到了主轴箱体的前6阶固有频率及振型;采用模态叠加法,分析得到了简谐激振力作用下主轴箱最薄弱部位X、Y和Z方向的幅频曲线和相频曲线;结合前6阶固有频率及振型,该主轴箱临界激振频率约为250 Hz,能满足主轴最高转速10 000 r/min(167Hz)的要求.研制的绕线机经用户使用,主轴箱体振动小,线圈绕制质量好.提出的模态与谐响应分析方法能为高速多轴绕线机主轴箱体的结构设计提供理论与技术支撑.