小型行星式快速球磨機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真及優(yōu)化研究.pdf

1、傳統(tǒng)的行星式球磨機(jī)設(shè)計(jì)是按照“設(shè)計(jì)—試制—實(shí)驗(yàn)—再設(shè)計(jì)”的過(guò)程進(jìn)行的，即按照設(shè)計(jì)者不同的設(shè)計(jì)方案，繪制出工程圖紙，然后經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間基于經(jīng)驗(yàn)的方案論證后，選擇出合適的方案，并試制出物理樣機(jī)，然后對(duì)樣機(jī)進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)與分析，據(jù)此改進(jìn)最初設(shè)計(jì)，進(jìn)行新一輪試制和實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)反復(fù)修改后定型，最后投入生產(chǎn)準(zhǔn)備。這種方法不僅花費(fèi)大量人力、物力，延長(zhǎng)設(shè)計(jì)周期，而且有些實(shí)驗(yàn)因?yàn)榘殡S著危險(xiǎn)性而難于進(jìn)行，更為重要的是，設(shè)計(jì)者無(wú)法動(dòng)態(tài)掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能關(guān)系的本質(zhì)

2、規(guī)律，不能及早發(fā)現(xiàn)潛在的設(shè)計(jì)缺陷。 本文以小型行星式快速球磨機(jī)為研究對(duì)象，利用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)行星式球磨機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)建模、仿真和優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)磨機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的參數(shù)化；并針對(duì)行星式磨機(jī)工作載荷的不同，研究其內(nèi)部物料運(yùn)動(dòng)規(guī)律，獲取影響其性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)，并進(jìn)行優(yōu)化，以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少試制、實(shí)驗(yàn)的次數(shù)，縮短設(shè)計(jì)周期，然后實(shí)現(xiàn)行星式球磨機(jī)設(shè)計(jì)的系列化。 首先，本文分析了球磨機(jī)設(shè)計(jì)和虛擬樣機(jī)技術(shù)相關(guān)研究領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r，闡述

3、課題提出的目的和意義，明確本文研究的主要內(nèi)容。其次，從結(jié)構(gòu)上探討小型行星式快速球磨機(jī)的工作原理及運(yùn)動(dòng)特性，對(duì)磨機(jī)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，建立磨機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型，并進(jìn)一步基于虛擬樣機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)磨機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的參數(shù)化。同時(shí)，推導(dǎo)出小型行星式快速球磨機(jī)中球磨體與磨筒壁脫離點(diǎn)既與磨機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，同時(shí)受磨機(jī)轉(zhuǎn)速影響的球磨體脫離的臨界方程，并建立磨機(jī)四桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)物料研磨率和球磨體粉碎功率影響的表征模型，實(shí)現(xiàn)磨機(jī)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)仿真，分析鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)尺寸參