通軸式盤磨機主軸系統(tǒng)動態(tài)分析.pdf

1、隨著造紙盤磨機朝著大型化和精細化方向發(fā)展，對盤磨機主軸的要求也越來越高。造紙盤磨機一般采用懸臂式和通軸式兩種結(jié)構(gòu)方式。目前市場上較流行的是懸臂式盤磨機，而通軸式盤磨機相較于懸臂式盤磨機在平行度等方面有其獨特的優(yōu)勢，但因磨片更換難等問題逐漸淡出市場。本文在保留原通軸式盤磨機優(yōu)點的基礎(chǔ)上，對通軸式盤磨機整機進行了重新設(shè)計。新設(shè)計的盤磨機的整機主要由主軸電機、主軸、動盤調(diào)節(jié)裝置、定盤調(diào)節(jié)裝置、前軸承組合、后軸承組及底座等部分組成。本文旨在分析

2、通軸式盤磨機主軸系統(tǒng)的動態(tài)特性。在自行重新設(shè)計通軸式盤磨機的基礎(chǔ)上，本文深入研究了盤磨機主軸系統(tǒng)的動力學(xué)行為，建立了主軸系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及仿真模型，分析研究了主軸系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性，為通軸式盤磨機的進一步研究提供參考。本文的主要研究工作及其結(jié)論如下：
　　(1)查閱大量中、外文文獻，參考以往造紙盤磨機、熱磨機以及其他機械機構(gòu)，重新設(shè)計了一臺造紙盤磨機。選擇具有典型粘彈性性質(zhì)特性的Kelvin-Voigt模型來描述支承單元軸承組

3、，用集中質(zhì)量單元描述主軸、動盤和磨片，然后采用傳遞矩陣法建立通軸式盤磨機主軸系統(tǒng)的動力學(xué)數(shù)學(xué)模型。
　　(2)對該課題實際所涉及的通軸式盤磨機進行設(shè)計計算。對磨盤直徑、所需電機功率、主軸直徑、軸承選型、磨室結(jié)構(gòu)和微調(diào)裝置進行了設(shè)計計算。
　　(3)利用ANSYS/Workbench平臺建立主軸靜力狀態(tài)下的仿真模型。通過主軸的位移及應(yīng)力變化，觀察主軸的靜剛度,分析主軸設(shè)計是否合理，為動態(tài)特性分析做理論基礎(chǔ)。
　　(4)對

4、主軸的動態(tài)特性進行了分析。模態(tài)分析:求解主軸、動盤及磨片組成的系統(tǒng)的前六階模態(tài)，得到其固有頻率，對前六階進行振型描述，計算出主軸的一階臨界轉(zhuǎn)速;諧響應(yīng)分析:分析主軸在承受周期性載荷時的周期性響應(yīng)，從而預(yù)測主軸的持續(xù)動力學(xué)特性，驗證前面設(shè)計能否成功地克服共振、疲勞及其他受迫振動引起的有害效果;動力學(xué)特性分析:在ADAMS動力學(xué)仿真軟件中，模擬主軸系統(tǒng)在工作穩(wěn)態(tài)下主軸的剛度。工作穩(wěn)態(tài)時，主軸高速轉(zhuǎn)動，主軸右端受到對稱轉(zhuǎn)矩作用。對主軸上各部件