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管材滚切机振动问题分析

梁红侠  
【摘要】: 本文以管材滚切机的振动问题为研究课题,针对滚切机在生产实验的过程中出现的刀具破坏和高速时轻微振动的情况,围绕滚切机的振动问题展开讨论,旨在找到系统的振动规律,避免和解决因有害振动而引起的刀具破坏和切削质量下降。 旋转机械振动一般有两种情况:一种是横向共振,主要是由转子质量不平衡引起的;另一种是扭转共振。本文主要研究第一种情况,即滚切机系统的横向振动。根据滚切机的工作原理和结构特点,对系统进行了适当的简化,建立了滚切系统横向振动的力学模型。考虑了轴承的支承弹性,确定了等效刚度,用动能等效法计算了系统的等效质量。根据力学模型的特点,用柔度系数法建立了系统的运动微分方程。运用模态分析的方法,用正则坐标和正则变换对微分方程解耦,编制了MATLAB程序,计算了系统的固有频率和主振型,求解了由转子质量偏心引起的失衡激振响应,分别求解了系统在无阻尼和有阻尼时的不平衡激振响应,绘制了响应曲线图,讨论了转子的质量偏心距和系统阻尼比对系统激振响应的影响规律。此外,讨论了带传动的横向振动,求解了因带轮质量偏心引起的激振力对主轴振幅的影响。 本文在数学计算和理论分析的基础上,综合分析了系统振动的原因,为以后避免和解决滚切机的振动问题奠定了理论基础。


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