文档介绍：。,
第
卷第期机械工程学报∀# ∃
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线性摩擦焊机夹具系统弹性变形
对焊接过程的影响’
杜随更常涛王忠平
7西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西安 8 9
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摘要; 线性摩擦焊机是研制高推比航空发动机整体叶盘的关键设备, 其核心是产生往复运动的振动系统。在振
动系统往复运动中, 固定夹具系统在往复摩擦力的作用下, 不可避免的产生弹性振动和机械位移。通过建立线
性摩擦焊接过程的动力学理论模型, 研究了固定夹具的弹性振动对线性摩擦焊机振动系统驱动力、机械功率及
产热功率的影响。指出线性摩擦焊接过程中, 夹具系统的刚性对于焊接过程有很大的影响。固定夹具系统的弹
性变形降低了摩擦界面的产热功率。摩擦阻力对驱动系统输出功率及摩擦产热功率的影响存在转折点, 摩擦阻
力过大, 驱动系统输出功率及摩擦产热功率反而会下降, 因此必须保证线性摩擦焊机夹具系统的刚性。该研究
为进行线性摩擦焊机的设计提供了理论依据。
关键词; 线性摩擦焊振动系统摩擦产热弹性振动
中图分类号; < 3
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机振动系统驱动力、机械功率及产热功率的影响,
, 前言以期为进行线性摩擦焊机的设计提供理论依据。
线性摩擦焊接技术是近几年发展成熟的一种先线性摩擦焊机振动系统的运动循环
、。
进高效的航空发动机整体叶盘制造技术它主要
用于制造高推重比发动机的风扇及压气机整体叶盘在线性摩擦焊接过程中, 摩擦副中一侧的振动
、,

叶环大小叶片转子也可用于制造单晶叶片和工件被往复机构驱动着相对于另一侧被夹紧的移动
, 。
粉末盘异种材料的整体涡轮还可用于整体叶盘
叶工件表面做相对往复运动
图) 在垂直于振动方
、, ,
环大小叶片转子的损伤修复可显著减轻结构向摩擦压力的作用下摩擦表面被清理并产生摩擦
, , , , ,
重量提高生产效率降低制造成本是推重比!∀热焊接区内的金属温度升高并逐渐达到粘塑性
及推重比!# 一!∃发动机转子关键零部件急需的关键状态。然后控制两个工件迅速对中, 停止往复运动
制造技术【’川。并施加顶锻力, 完成焊接过程。
线性摩擦焊机的核心是产生往复运动的振动系
。, 移动工件
统近年来国外针对线性摩擦焊接技术所发表的
。摩擦面
专利,%∃&∋均是对往复振动系统的设计和研究在参) ∗
考文献【(∋中初步建立了线性摩擦焊机振动系统的 9
厂
川曰+ , 口+ +
简化模型, 着重分析了线性摩擦焊机振动系统的动
力学参量以及各参量之间的关系。但在物理模拟试振动工件
, ,
验过程中发现在振动系统往复运动过程中由于图! 线性摩擦焊接运动模型
固定夹具在摩擦切力作用下不可避免的会产生弹性
, ,
, “”, 理论上移动工件只是在摩擦压力作用下沿
振动和机械移动并非绝对的刚性固定从而
垂直于振动方向移动, 不会发生顺着振动方向的运
对焊接过程中的机械运动和产热效率必然产生
。、
。动但由于固定夹具滑动平台