运用有限元法对NI-2500EG大型立式玻璃磨边机砂轮架进行建模,以COMBIN14弹簧阻尼单元模拟滚珠丝杠副、直线导轨副及丝杠轴承等结合部的动态特性,采用ANSYS软件进行模态分析,通过砂轮架前4阶固有频率及振型分析,表明砂轮架振动的薄弱环节是丝杠轴及直线导轨滑块安装板。对此,采取加大滚珠丝杠直径,对丝杠轴承、丝杠螺母副进行预紧及采用中、重预压型直线导轨副,加大导轨滑块安装板的厚度等措施,可显著提高砂轮架振动的固有频率.从而改善砂轮架的动态特性。研究结果对大型立式玻璃磨边机的结构设计及国产化,具有重要的指导意义。

针对立式玻璃磨边机砂轮架的结构特点,建立其动力学模型及系统运动微分方程,导出砂轮离心力作用下砂轮架与砂轮振动的稳态响应幅值及其动力放大因子β1、β2的理论计算公式,着重分析砂轮离心力激振下砂轮架及砂轮的振动特性及规律,结果表明:β1、β2的大小和砂轮与砂轮架的质量之比μ、固有频率之比α,砂轮角频率与固有频率之比λ,阻尼比ξ等因素有关;合理选择μ、α、ξ值,可使砂轮与砂轮架具有相同且较小的动力放大因子;避免砂轮工作在λ=0.9～1.1对应的转速范围内,可有效减轻砂轮架及砂轮的振动程度。研究结果突破了现有研究将砂轮轴刚性化处理、试验测试装备复杂等缺陷,具有物理概念清晰、计算简单等特点。