無齒鋸鋸片的有限元模態分析及優化

河北農業大學機電工程學院　高龍　劉月

無齒鋸鋸片的有限元模態分析及優化

河北農業大學機電工程學院高龍劉月

本文使用Creo Parametric 2.0按照等比例創建無齒鋸鋸片三維特征模型，并使用有限元軟件ANSYS Workbench 14.0對其施加旋轉預應力，同時進行模態分析，并根據分析結果合理調整鋸片外形。對新模型重新分析后，結果顯示：新型鋸片的振動幅度、振動強度與噪音都在一定程度上減小，并且其固有頻率分布更為合理。

無齒鋸鋸片；旋轉預應力；模態分析；優化

前言

無齒鋸廣泛地應用于型鋼、管材、水泥和大理石等硬質材料的切割中。無齒鋸通過鋸片的高速旋轉，來完成對材料的切割［1］。由于無齒鋸鋸片是一個面積較大的薄板，其厚度與直徑的比例非常小，在高速旋轉條件下工作，鋸片會不可避免地產生振動和偏擺問題［2］。鋸片的振動會直接降低鋸切質量，嚴重時甚至造成生產事故，并且鋸片振動產生的噪聲也是一個不可忽視的問題。因此，有必要對無齒鋸鋸片的振動特性進行研究，并根據其振動特性合理地調整鋸片外形。

考慮到無齒鋸鋸片在旋轉預應力作用下，其模態頻率與對應振型會發生改變［3-4］。因此，本文利用Creo Parametric 2.0軟件創建鋸片的三維模型，并采用ANSYS中的Workbench技術對其設置旋轉預應力，同時進行模態分析，以得到鋸片相對應狀態的固有頻率與振型，并根據其振型與固有頻率對鋸片的結構做出調整，以期獲得較好的鋸片結構，將其應用到實際生產中。……