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本课题设计的全自动动平衡机是一种针对传统动平衡机存在的缺陷和基于自动平衡方法提出的新型动平衡机。该机器能够在不停机的情况下,直接对转子进行测量和校正,实现在线平衡。论文以全自动动平衡机为研究对象,在对其结构进行设计的基础上,重点研究全自动动平衡机的动态特性,分析结构参数对整机特性的影响,确定一套合理、完善的设计方案。
根据全自动动平衡机的工作原理和特点,一方面要求动平衡机有足够的强度、刚度和良好的动态特性,不仅满足静载和工作状态时的载荷要求,而且整机不易被激振,可以实现自动平衡的功能;另一方面,动平衡机能满足各项技术参数要求,转子的剩余不平衡量能够达到一定精度,可以投入使用。同时,设计合理且符合工艺的结构、减少成本等也是考虑的几个方面。
基于以上要求,本文设计了动平衡机结构系统,尤其是支承系统和平衡系统的设计,通过计算和对不同机构性能的比较,确定关键零部件参数及机构方案。根据支承方式的不同,提出了两种不同的设计方案。接着,选用Pro/E软件建立动平衡机的三维实体模型,应用与Pro/E无缝集成的Pro/M分别对两方案的实体模型进行有限元计算和分析。为了保证计算结果的真实性和准确性,重点放在计算前的前处理问题上,包括简化模型,考虑边界约束条件等。最后,采用局部参数修改的方法来探讨方案一中结构几何参数和频率与振型的关系,进行结构动力修改,并在此基础上提出较好的改进方案。
分析结果表明:方案二的固有频率和振型都要优于方案一,是一种不错的结构设计,而方案一的有限元模型经动力修改后,其动态特性也能达到设计要求。