机床主轴高精度动平衡技术
作者：梅雪松，章云，杜喆 著
出版时间： 2015年版
内容简介
《机床主轴高精度动平衡技术》为国家重点基础研究发展计划（973计划）专著，共分为8章，主要包括绪论、机床主轴动平衡基础、机床主轴不平衡行为的数学力学分析、平衡求解中优化方法、基于模态分析的主轴不平衡参数辨识技术、动平衡中各向异性问题及全息平衡目标优化、机床主轴动平衡调整技术、机床主轴振动信号分析与特征提取技术、机床主轴动平衡综合状态测控系统等内容。
目录
前言
第1章 绪论
1.1 机床主轴在装备制造业中的地位
1.2 机床主轴高精度平衡面临的挑战
1.3 机床主轴动平衡现状及发展趋势
1.3.1 动平衡识别方法
1.3.2 在线自动平衡技术
1.4 本书目的
第2章 机床主轴动平衡基础
2.1 机床电主轴介绍
2.1.1 电主轴结构及技术特点
2.1.2 电主轴的技术优势
2.2 机床主轴不平衡特征及平衡标准
2.2.1 主轴不平衡机理特征
2.2.2 主轴动平衡品质及评价标准
2.3 机床主轴动平衡基本实现方法
2.3.1 影响系数法
2.3.2 其他平衡方法
2.4 机床主轴动平衡精度影响因素分析
2.4.1 系统非不平衡故障的影响
2.4.2 主轴系统特性与平衡理论假设之间的差异
第3章 主轴不平衡行为的力学分析及参数识别
3.1 主轴轴承系统动力学建模
3.1.1 轴承刚度计算
3.1.2 复合预紧力计算
3.2 主轴系统动力学模型及不平衡响应
3.2.1 主轴单元分析
3.2.2 系统运动方程
3.2.3 临界转速与不平衡响应计算
3.3 基于反问题数学模型的不平衡识别
3.3.1 连续不平衡处理
3.3.2 反问题数学模型
3.3.3 仿真与实例分析
3.4 不平衡求解中的病态问题研究
3.4.1 不平衡平面组相关性定义
3.4.2 基于基平面的不平衡力等效原则
3.4.3 仿真及实验验证
3.5 基于优化算法的不平衡识别策略
3.5.1 优化问题构造
3.5.2 粒子群算法
第4章 基于模态分析的主轴不平衡振动抑制策略
4.1 模态不平衡力等效原则
4.2 基于低阶模态分析的振动抑制策略
4.2.1 基于低阶模态力平衡的无试重方法
4.2.2 主轴实验台仿真
4.3 基于低阶模态分析的简化振动抑制策略
4.3.1 基于模态力的反问题算法重构
4.3.2 仿真与实验验证
4.4 基于多阶模态分析的振动抑制策略
4.4.1 基于多阶模态分析的无试重动平衡方法
4.4.2 主轴实验台仿真
4.5 不平衡振动抑制策略比较分析
4.5.1 不同动平衡方法优缺点分析
4.5.2 仿真与实验验证
第5章 动平衡中各向异性问题研究及平衡目标优化
5.1 各向异性转子不平衡响应及其对初相矢的影响
5.1.1 各向异性转子不平衡响应及其对初相矢的影响
5.1.2 仿真计算及分析
5.2 转子进动特性分析及等效初相矢构建
5.2.1 椭圆轨迹下转子进动特性分析
5.2.2 等效初相矢的构建原理
5.3 基于等效初相矢的改进全息动平衡方法
5.4 动平衡实例验证
5.4.1 等效初相矢有效性验证
5.4.2 现场动平衡验证
第6章 机床主轴动平衡在线调整技术
6.1 动平衡调整技术概述
6.1.1 离线动平衡
6.1.2 现场动平衡
6.1.3 在线动平衡
6.2 注液式在线自动平衡控制技术
6.2.1 工作原理及平衡终端设计
6.2.2 平衡装置测控系统设计
6.2.3 平衡装置性能分析
6.2.4 平衡系统喷液精度分析
6.2.5 控制策略及系统验证
6.3 压电式在线自动平衡控制技术
6.3.1 压电式在线动平衡装置的整体实现方案
6.3.2 压电式调整机构的结构设计与工作机理
6.3.3 非接触感应式电能传输系统的设计
6.4 其他在线自动平衡控制技术
6.4.1 电机驱动式在线动平衡技术
6.4.2 电磁式在线动平衡技术
6.5 便携式现场动平衡测试仪
第7章 主轴振动信号分析与特征提取技术
7.1 全息谱故障诊断技术
7.1.1 二维全息谱
7.1.2 三维全息谱
7.2 误差分离技术在全息故障诊断中的应用
7.2.1 截面轮廓误差对全息谱的影响分析
7.2.2 三点法误差分离技术及其优化
7.2.3 误差分离技术在全息谱中应用
7.3 基于谐波小波的振动信号提纯技术
7.3.1 谐波小波滤波原理
7.3.2 主轴回转误差的提纯
7.3.3 主轴失衡振动提取
7.4 基于转频振动消减原理的失衡振动提取技术
7.4.1 转频振动消减原理
7.4.2 实验验证
7.5 基于自适应滤波方法的快变失衡振动提取技术
7.5.1 基于NLMS算法的失衡振动提取技术
7.5.2 基于RLS算法的失衡振动提取技术
第8章 机床主轴动平衡综合状态测控系统
8.1 主轴状态综合监测技术概述
8.1.1 振动测试传感器
8.1.2 国内外主轴状态监测技术
8.2 测控系统总体方案
8.3 测控系统硬件设计
8.3.1 硬件总体架构
8.3.2 硬件参数设计
8.3.3 采样控制电路
8.4 测控系统软件设计
8.4.1 软件总体架构
8.4.2 软件设计关键技术
8.5 测控系统实现
8.6 实例验证
8.6.1 150SD40Q7型高速主轴测试
8.6.2 HF1704A20型主轴测试
参考文献
