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地毯簇绒机超长主轴系统动态特性的研究

樊佳俊  
【摘要】:国内地毯簇绒机的设计与研究尚处于起步阶段。本文以4米门幅地毯簇绒机的超长主轴系统为研究对象,以提高主轴转速,提高工作效率为目标,对其动态特性进行了分析与研究。 (1)由于组成该主轴系统的曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构本身存在动不平衡,而这种不平衡可能会导致主轴系统受到周期性交变载荷作用,引起振动。针对这个问题,本文运用传统动平衡理论进行了主轴系统机构动平衡分析计算。由于理论动平衡方案受到实际工况的限制而导致失效,因此,提出了将相关参变量解耦后的局部动平衡方案,事实证明,该方案不仅有效,且能够适用于实际工程。依照动平衡方案的要求,还对各连杆机构进行了平衡质量块的添加方案设计,对于不改变质量,但要改变质心位置的构件进行了结构再设计。 (2)由于基于传统动平衡理论的动平衡方案计算所耗时间较长,占用资源也比较多,因此,运用ADAMS仿真软件对超长主轴系统的机构进行了动平衡优化设计,提出了计算效率高、动平衡效果好的动平衡方案。同样,对需要添加平衡质量的构件设计了平衡质量块的结构和添加方案,对于不改变质量,但要改变质心位置的构件进行了结构再设计。 (3)其次,基于有限元方法对超长主轴系统进行了模态分析和动力学分析,计算出系统的多阶固有频率和临界转速,以及各个节点处,尤其是支承节点处的受力状况和周期响应,为此,分析了主轴系统在结构上存在的不足,并给出了相应的解决方案;综合主轴系统动力学分析过程,设计出针对主轴系统的动力学分析计算机辅助软件。 (4)最后,基于上述一系列的研究,对地毯簇绒机超长主轴系统进行了结构改进设计,减小甚至避免了绝大部分原有结构存在的不足。 通过上述研究,填补了地毯簇绒机超长主轴系统在国内的研究空白,不仅可以作为改进现有机型主轴系统的动平衡和结构改进的参考,也可以指导将来高速机型的一般的或超长的多组多连杆主轴系统的设计,具有重要意义。


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