基于有限元法的盘类转子动平衡机主轴分析.pdf

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1、·信息技术·封高歌，等·基于有限元法的盘类转子动平衡机主轴分析基于有限元法的盘类转子动平衡机主轴分析封高歌，吴建民，闰栋(上海工程技术大学机械工程学院上海201620)摘要：为解决盘类转子的动平衡问题，设计了一种立式的自动平衡机。建立三维机构模型，通过对平衡机关键部件主轴的刚度及振动特性进行有限元分析．得到主轴应力变化规律及变形量的数值，提出对主轴的改进方案，从而简化产品的设计开发过程，减少产品开发费用和成本。根据主轴的振动应力稳定性仿真分析结果，提出一次校正铣削时间周期最大及最优解的合理假设，并

2、对此做出验证，进而提高平衡机整体的校正精度．可为同类型动平衡机部件的设计优化提供理论依据与参考。关键词：盘类转予；动平衡机；机构设计；有限元分析；振动特性中图分类号：TH877文献标志码：B文章编号：1671．5276(2016)01．0126．03AnalysisofDynamicBalancingMachineSpindleforDiscoidRotorsBasedonFiniteElementMethodFENGGaoge，WUJianmin，YANDong(CollegeofMechani

3、calEngineering，ShanghaiUniversityofEngineeringScience，Shanghai201620，China)Abstract：Anovelverticalautomaticbalancingmachineisdesignedtosolvetheunbalancedcorrectionforthediscoidrotors．Itsthree—dimensionalmodelissetuptoanalyzethestifnessandvibrationchar

4、acteristicsofthekeycomponentsforthemainshaft，usingthefiniteelementmethodandobtainitsstresschangeruleandnumericalvalueofitsdeformation．Thispaperputsforwarditsim-provementscheme，thatthedesignoftheproductdevelopmentprocessissimplifiedto"reducetheproductd

5、evelopmentcosts．Theoptimalsolutionofcorrectingthemilingtimeperiodcanbeobtainedfromtheresultsofthestabisimulationanalysisofitsstressanddeformation．Anditisverifiedandthecalibrationprecisionofthebalancingmachineisimproved．Thetheoreticalbasisandrefer-ence

6、areprovidedfortheoptimaldesignofthesametypebalancingmachineparts．Keywords：discoidrotor；dynamicbalancingmachine；machinedesign；finiteelementanalysis；vibrationcharacteristics工转子规格经常变换的要求。0引言1盘类转子平衡机的基本结构机械盘类旋转部件(离合器、飞盘等)产生的振动危害。直接影响了机器的效率、寿命及人身的安全，而对立式盘类

7、转子自动动平衡机关键部位的机械设计不平衡是此类旋转机械产生振动的主要原因之一。随主要包括不平衡量检测系统、定位夹紧机构、去重系统着工业现代化的发展，致使对于旋转类机械要求的精机构。密化和高速化．所以消除机械的振动和噪声问题也Et立式自动动平衡机是对盘类转子进行动平衡检测及渐重要。为了有效地解决机器振动问题，对盘类转子铣削去重的平衡机．其主要动作顺序是：动平衡测试一定旋转体(以下简称转子)进行静、动平衡是必不可少的位夹紧一去重校正。在调研的基础上，结合现有的动平衡工艺步骤。。。机的特点和盘类转子的市

8、场需求、主要技术参数，确定立近几年国内有少数企业(上海辛克、杭州集智等)引式盘类转子自动动平衡机的功能和应用范围，基于Solid．进国外全自动平衡机，开辟了国内卧式转子的自动动平衡Words软件平台．利用虚拟样机技术．对盘类转子立式自机的先机。但是立式盘类转子的全自动动平衡机技术的开动动平衡机进行三维参数化建模和完成虚拟样机的装配，发运用基本为德国申克公司所垄断，国内大多数企业仍为并对模型的正确性和合理性进行基本检验[5]，图1是平衡手工加重或去重校正。手工去重不仅生产效率低、校正