立式軋環(huán)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真與振動(dòng)監(jiān)測(cè)研究.pdf

1、環(huán)件軋制是機(jī)械零件制造技術(shù)與軋制技術(shù)交叉復(fù)合而成的環(huán)形零件連續(xù)局部塑性成形新技術(shù)，是無(wú)縫環(huán)件生產(chǎn)的一種高效的先進(jìn)加工方法。立式軋環(huán)機(jī)是中小型環(huán)件軋制成形的常用設(shè)備，其傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性對(duì)環(huán)件的成型質(zhì)量有很大的影響。 本文分析了立式軋環(huán)機(jī)的結(jié)構(gòu)，介紹了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并以D51-160型立式軋環(huán)機(jī)為對(duì)象，研究了其驅(qū)動(dòng)輥旋轉(zhuǎn)軋制運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，從動(dòng)力學(xué)的角度分析了傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容如下： 立式軋環(huán)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)為典型

2、的雙十字環(huán)槽萬(wàn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)模型簡(jiǎn)化，利用Pro/E軟件建立起三維剛性模型，利用動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS建立起該傳動(dòng)系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)，并從運(yùn)動(dòng)學(xué)，動(dòng)力學(xué)和振動(dòng)力學(xué)的角度對(duì)該虛擬樣機(jī)進(jìn)行了仿真分析，繪制出了各構(gòu)件的位移、速度和加速度曲線(xiàn)。 通過(guò)分析立式軋環(huán)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，建立了扭轉(zhuǎn)振動(dòng)理論計(jì)算模型，研究了傳動(dòng)系統(tǒng)在電機(jī)傳遞扭矩作用下的動(dòng)力學(xué)特性，得到了傳動(dòng)軸的固有頻率和振型。利用現(xiàn)代控制理論中的狀態(tài)空間方法并結(jié)合MATLAB軟件

3、編程，對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析，得到了振動(dòng)仿真曲線(xiàn)。 為了監(jiān)測(cè)立式軋環(huán)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)在軋制過(guò)程中的振動(dòng)狀況，利用虛擬儀器開(kāi)發(fā)軟件LabVIEW中的信號(hào)采集、分析模塊，結(jié)合壓電式加速度傳感器、信號(hào)適調(diào)儀、數(shù)據(jù)采集卡和工控機(jī)等硬件，開(kāi)發(fā)出軋環(huán)機(jī)振動(dòng)監(jiān)測(cè)與分析系統(tǒng)。 該系統(tǒng)具有對(duì)設(shè)備的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行濾波、時(shí)域和頻域分析，讀取和保存文件數(shù)據(jù)等功能，另一方面，利用該系統(tǒng)對(duì)立式軋環(huán)機(jī)的運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)，將仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，論