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目录 1

第一章 绪论 1

§1-1机床的加工性能与动态性能 1

一、加工质量与抗振性 1

二、切削效率与稳定性 3

§1-2机床中的各种振动 4

一、机床空运转时产生的振动 4

二、切削加工中产生的振动 6

§1-3机床动力学的主要任务和内容 7

一、机床动力学的发展 7

二、机床的动力分析和动态设计 8

三、本书的主要内容 9

第二章 振动分析基础 11

§2-1概述 11

一、振动的表示方法 11

二、动力学模型 14

§2-2单自由度系统 15

一、自由振动 15

二、受迫振动 21

三、系统的阻尼 33

四、非谐周期性激振 38

§2-3多自由度系统 45

一、运动方程 46

二、坐标变换 53

三、固有频率和主振型 58

四、模态分析 64

五、动力响应 73

六、计算固有频率的近似方法 79

第三章 机床振动特性的试验分析 87

§3-1机床的振动特性及其试验分析方法 87

一、表征机床振动特性的指标 87

二、分析评定机床振动特性的试验方法 88

§3-2机械阻抗及其在机床结构动力分析中的应用 94

一、机械阻抗的概念 95

二、振动系统中各元件的机械阻抗 104

三、简单振动系统的机械阻抗 106

四、机械阻抗的模态参数表达式 127

§3-3机械阻抗的测试 128

一、测试过程 129

二、测试系统 129

三、简谐激振测试中的有关问题 136

第四章 机床中的受迫振动 144

§4-1机床受迫振动的振源 144

一、不平衡离心惯性力 144

二、齿轮的振动 154

三、滚动轴承的振动 157

四、电机和液压装置的振动 161

五、交变切削力 163

§4-2减振装置 164

一、动力减振器 165

二、液体摩擦减振器 171

三、固体摩擦减振器 173

四、冲击减振器 174

§4-3隔振原理 177

一、主动隔振 177

二、被动隔振 178

三、隔振设计步骤 181

第五章 金属切削过程中的自激振动 183

§5-1自激振动的基本概念 184

一、自激振动的特征 184

二、自振系统的组成 187

三、自激振动中的能量关系 187

四、自振系统中输入能量的条件 188

五、自激振动的实例 192

§5-2切削过程的动力特性 196

一、动态切削过程 196

二、切削厚度变化效应——再生效应 199

三、进给速度变化效应——切入效应 203

四、切削速度变化效应——下降特性 204

五、动态切削力的数学表达式 205

六、引起颤振的其它原因 209

§5-3金属切削加工过程中的稳定性 209

一、机床切削稳定性的判别方法 209

二、再生颤振的稳定性 212

三、振型关联颤振的稳定性 223

四、多种效应引起的颤振的稳定性 230

§5-4提高机床切削稳定性的基本途径 239

一、减小方向因素 239

二、提高系统的等效静刚度 249

三、增加等效阻尼 252

四、选用合理的切削参数 256

第六章 机床部件动力特性的分析计算 261

§6-1主轴部件 261

一、主轴部件动力特性的分析和评价 261

二、主轴部件动力特性的计算方法 266

三、传递矩阵法 276

四、提高主轴部件动态性能的措施 291

§6-2进给系统 298

一、传动链的扭转振动 299

二、进给系统的动刚度 311

三、进给系统的自激振动 317

参考文献 328