立式轧环机传动系统动力学仿真与振动监测研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要环件轧制是机械零件制造技术与轧制技术交叉复合而成的环形零件连续局部塑性成形新技术，是无缝环件生产的一种高效的先进ijnT_方法。立式轧环机是中小型环件轧制成形的常用设备，其传动系统运行的平稳性对环件的成型质量有很大的影响。本文分析了立式轧环机的结构，介绍了国内外研究现状，并以D51．160型立式轧环机为对象，研究了其驱动辊旋转轧制运动的特点，从动力学的角度分析了传动系统的运动规律。主要研究内容如下：立式轧环机传动系统为典型的双十字环槽万向传动机构，通过模型简化，利用Pro／E软件建立起三维刚性模型，利用动力学分析软件AD

2、AMS建立起该传动系统的虚拟样机，并从运动学，动力学和振动力学的角度对该虚拟样机进行了仿真分析，绘制出了各构件的位移、速度和加速度曲线。．通过分析立式轧环机传动系统的结构，建立了扭转振动理论计算模型，研究了传动系统在电机传递扭矩作用下的动力学特性，得到了传动轴的固有频率和振型。利用现代控制理论中的状态空间方法并结合MATLAB软件编程，对传动系统进行动力学仿真分析，得到了振动仿真曲线。为了监测立式轧环机传动系统在轧制过程中的振动状况，利用虚拟仪器开发软件LabVIEW中的信号采集、分析模块，结合压电式加速度传感器、信号适调仪、数据采集卡和工控机等硬

3、件，开发出轧环机振动监测与分析系统。该系统具有对设备的振动信号进行滤波、时域和频域分析，读取和保存文件数据等功能，另一方面，利用该系统对立式轧环机的运行过程进行振动监测，将仿真结果与试验结果对比，论证等速驱动轴虚拟样机仿真的可行性。为立式轧环机传动系统进一步研发开拓新的思路和方法。关键词：立式轧环机，十字环槽万向联轴器，动力学，运动学，振动监测，ADAMS武汉理工大学硕+学位论文AbstractRingrollingisaprogressivepartialplasticformingtechnology,whichisacross．recombi

4、nationbetweenmechanicalpartsmanufacturingtechnologyandrollingtechnology．Itisalsoahighefficientrollingmethodformanufacturingseamlessrings．VerticalRingRollingMilliscommonequipmentformiddleandsmallrings’forming；thestationaryofitstransmissionhasagreateffectonrings’formingquality．T

5、hispaperanalyzesthestructureofVerticalRingRollingMill，introducestheactualityofthedomesticandoverseasresealch，takestheD51-160RingRollingMillasthestudyobject，thefeaturesofpinchroll’SrotaryrollingmotionWasstudied．AndmovementlawofthetransmissionsystemW．asanalyzedbasedonDynamics·Th

6、emainresultsaleasfollows．ThetransmissionsystemofTheVerticalRingRollingMillisatypicalDoubleRing．and．trunnionUniversalJoint．Pro＼ENGINEERwasusedtofoundthe3Drigidmodelthroughmodelsimplification．EspeciallythesoftwareADAMSwhichisbasedonDynamicswasalsousedtofoundavirtualprototype．Mak

7、ingdynamicsimulationanalysisonvirtualprototypefromKinetics，DynamicsandVibrationMechanics，thecurvesofdisplacement，velocityandaccelerationofeverypartisobtained．ThroughanalyzingthetransmissionsystemofRingRollingMill，weestablishedthetheoreticalcalculationmodelofthetorsionalvibrati

8、on，studiedthedynamicscharacteristicsofdrivingsysteminthemotor