液压高频颤振发生器设计和仿真.pdf

2011年7月 机床与液压 Ju1．2011 第39卷 第 13期 MACHINE TOOL HYDRAULICS Vo1．39No．13 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．13．021 液压高频颤振发生器的设计与仿真 林雪，邢彤，俞浙青，阮健 (浙江工业大学机械工程学院，浙江杭州 310014) 摘要：设计一种新型的液压高频颤振发生器，该发生器由一个2D两位三通高频激振阀和一个特殊的颤振缸构成。其 振动是通过颤振缸的弹性端盖与进入封闭容腔的受控交流液压油进行流固耦合 ，在耦合边界上形成的。使用有限元分析软 件对弹性端盖进行静力分析，初步求得振动的幅值以及所受的应力，并对由弹性端盖、负载固定板组成的装配体进行湿模 态分析和干模态分析，分别求得模型的固有频率、振型，并将两种分析结果进行比较。 关键词：液压颤振发生器；流固耦合振动 ；Ansys软件 中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号 ：1001—3881(2011)13—069—3 DesignandSimulationontheHighFrequencyHydraulicFlutterGenerator LINXue，XINGTong。YUZheqing，RUANJian (SchoolofMechanicalEngineering，ZhejiangUniversityofTechnology，HangzhouZhejiang310014，China) Abstract：A new kindofhighfrequencyhydraulicfluttergeneratorWaSdesigned，whichwasconstitutedbya2D twoposition， three—wayhighfrequencyexcitationvalveandaspecial cylinder．Whentheelasticendcoverofthespecial cylinderinteractedwithal- ternatingcurrenthydraulicoilthatenteredintotheclosedchamber，vibrationwashappened．Ansyswasusedtocarryonstaticanalysis totheelasticendcoverandtheamplitudeWaS obtainedaswellasthestress．Wetanddrymodalanalyseswerecarriedonandhteirnat- uralfrequenciesandmodesofvibrationwereobtainedandcompared． Keywords：Hydraulicfluttergenerator；Fluid—solidcoupledvibration；Ansyssoftware 振动切削是一种新型的非传统加工的特种切削加 工方法。与普通切削相 比，振动切削具有切削力小、 切削热降低、工件表面质量提高、切屑处理容易、刀 具耐用度提高等优点，解决了难加工材料和普通材料 的难加工工序的加工问题 ，被认为是机械加工的一个 重要发展方 向。 振动切削装置是指利用外加的能源产生强迫振动 的装置。振动切削在生产中的应用还很少 ，其中原因 之一是振动切削装置还不完善 ，往往由于在加工过程 中的振动频率、振幅以及输出力、疲劳等难于控制， 限制了其在生产中的广泛使用。作者所设计的颤振发 生器实际上就是一种特殊的振动切削装置 ，能在达到 很高频率的同时又能产生很大的输出力。 1 液压颤振器的工作原理 如图1所示，所用的阀具有径向的旋转运动和轴 向的直线运动，也称2D阀。阀芯台肩周向均匀开设 8个沟槽 ，每个沟槽所对应的圆心角为 11．25。(相邻 沟槽的圆心角为45。)，阀套周 向也均匀开设 8个窗 口，沟槽宽度与阀套窗口宽度大小相同，且相邻台肩 (b)回油 上的沟槽相互错位 (错位角度为22．5。)，因而