Разработан метод идентификации колебаний шпинделя по результатам измерения вибраций корпуса с использованием расчетных передаточных функций. Исследуются вибрации шпиндельного узла при действии внутренних источников вибрации - подшипников опор шпинделя. Порядок определения передаточных функций рассмотрен на примере моделирования динамических податливостей механической колебательной системы, состоящей из подсистем оправки, шпинделя на опорах качения, гильзового корпуса и рамы, упруго закрепленной на массивном основании. Все подсистемы представлены в виде упругих стержней с распределенными массами. Между собой подсистемы соединены упругими и диссипативными связями. Вибрационное возбуждение в виде единичной гармонической силы прикладывается в месте размещения первого подшипника передней опоры шпинделя. Передаточные функции в виде реакции подсистем на действие единичного вибрационного возбуждения получают из решения системы уравнений совместности деформаций в точках расчленения подсистем. Получен экспериментальный спектр вибраций корпуса шпиндельного узла, рассчитаны передаточные функции и смоделирован теоретический спектр вибраций шпинделя. Установлено, что различие в восприятии различными механическими подсистемами действия одного и того же гармонического возбуждения приводит к появлению в спектрах их вибраций зон с различной интенсивностью колебаний.

Розроблено метод ідентифікації коливань шпинделя за результатами вимірювання вібрацій корпуса з використанням розрахункових передавальних функцій. Досліджуються вібрації шпиндельного вузла при дії внутрішніх джерел вібрації – підшипників опор шпинделя. Порядок визначення передавальних функцій розглянуто на прикладі моделювання динамічних податливостей механічної коливної системи, що складається з підсистем оправки, шпинделя на опорах кочення, гільзового корпуса і рами, пружно закріпленої на масивній основі. Всі підсистеми подані у вигляді пружних стрижнів з розподіленими масами. Між собою підсистеми з’єднані пружними і дисипативними зв’язками. Вібраційне збурення у вигляді одиничної гармонічної сили прикладається у місці розміщення першого підшипника передньої опорі шпинделя. Передавальні функції у вигляді реакції підсистем на дію одиничного вібраційного збурення отримують з розв’язку системи рівнянь сумісності деформацій в точках розчленування підсистем. Отримано експериментальний спектр вібрацій корпуса шпиндельного вузла, обчислені передавальні функції і змодельовано спектр вібрації шпинделя. Встановлено, що різниця у сприйнятті різними механічними підсистемами дії одного і того ж гармонічного збурення приводить до появи в спектрах їх вібрацій зон з різною інтенсивністю коливань.

Purpose. Developed a method of spindle vibrations identification by measuring the vibrations of spindle body using estimated transfer functions.Design/Methodology/Approach. Research is being performed of spindle unit vibrations under the effect of internal sources of vibroexcitation – spindle bearings. The procedure of transfer functions determining is reviewed using example of modeling of dynamical compliances of the mechanical vibration system, which consists of subsystems: mandrel, spindle on rolling supports, spindle body and frame, elastically mounted on massive foundation. Vibrational excitation, as a unit harmonic force, applied at the location of the first bearing of spindle leading support. Transfer functions are obtained by solving the system of equations of strain compatibility at the points of subsystem disconnection.Findings. Obtained experimental spectrum of spindle unit body vibrations; performed calculation of transfer functions and modeling of theoretical vibration spectrum of the spindle.Originality/value. Established, that difference of the same harmonic excitation sustaining by various mechanical systems leads to zones with different intensity of vibration appearing in their vibration spectrums.