精梳机钳板机构参激振动稳定性分析.pdf

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1、第４０卷第１期东南大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．４０Ｎｏ．１２０１０年１月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｊａｎ．２０１０ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０１０．０１．０１９精梳机钳板机构参激振动稳定性分析赵春花汤文成（东南大学机械工程学院，南京２１１１８９）摘要：为了提高钳板机构的运动稳定性，提出了一种新的参数平面，实现了对钳板机构的稳定性分析．首先根据欧拉梁理论建立偏微分运动方程，利用迦辽金法转化偏微分方程为周期变系数常微分方程．其次借助Ｆｌｏｑｕｅｎｔ理论，采用傅立叶级数把

2、周期变系数常微分方程的稳定性问题转变为特征值的求解问题，该方法易于编程实现．提出以构件的长度比、惯性矩比作为构建特征值曲线平面的参数，并通过比较验证了利用该参数平面所得的稳定图更加合理化．最后利用该参数平面分析了钳板机构的稳定性，分析表明，随着速度的提高，不稳定区域越来越宽；影响钳板机构稳定性的主要原因是机构的前两阶模态，可以通过调整构件的长度比、惯性矩比来提高钳板机构运动稳定性．关键词：钳板机构；Ｆｌｏｑｕｅｎｔ理论；参激振动；参数平面；傅立叶级数中图分类号：ＴＨ１１２５文献标志码：Ａ文章编号：１００１－０５０５（２０１０）０１０１０１０５Ｄｙｎａｍｉｃｓｔａｂｉｌｉ

3、ｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｎｉｐｐｅｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｎｃｏｍｂｅｒＺｈａｏＣｈｕｎｈｕａＴａｎｇＷｅｎｃｈｅｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１８９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｙｎａｍｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｎｉｐｐｅｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｎｃｏｍｂｅｒｉｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｉｎａｐａｒａｍｅｔｅｒｐｌａｎｅｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｏｔｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｎｉｐｐｅｒｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｔｈｅｌｉｎｅａｒｉｚｅｄ

4、ｐａｒｔｉａｌｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｍｏｔｉｏｎｉｓｄｅｒｉｖｅｄｂａｓｅｄｏｎＥｕｌｅｒＢｅｒｎｏｕｌｌｉｂｅａｍｔｈｅｏｒｙ，ａｎｄｒｅｄｕｃｅｄｔｏａｓｅｔｏｆｃｏｕｐｌｅｄＨｉｌｌｓｅｑｕａｔｉｏｎｓｂｙｕｓｉｎｇＧａｌｅｒｋｉｎｓｍｅｔｈｏｄ．ＦｏｕｒｉｅｒｓｅｒｉｅｓｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｔｈｅｎａｐｐｌｉｅｄｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｂｏｕｎｄａｒｉｅｓｂａｓｅｄｏｎＦｌｏｑｕｅｎｔｔｈｅｏｒｙｂｙｔｒａｎｓｌａｔｉｎｇｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｉｎｔｏｓｏｌｖｉｎｇｅｉｇｅｎｖａｌｕｅｓ．Ｔｈｅｎｅｗｐａｒａｍｅｔｅｒｐｌａ

5、ｎｅｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｌｅｎｇｔｈａｎｄｉｎｅｒｔｉａｏｆｔｈｅｒｉｇｉｄｌｉｎｋｔｏｔｈｅｌｅｎｇｔｈａｎｄｉｎｅｒｔｉａｏｆｔｈｅｆｌｅｘｉｂｌｅｃｏｕｐｌｅｒｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄａｎｄｐｒｏｖｅｄｔｏｂｅｍｏｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｔｈａｎｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｐｌａｎｅｉｎｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｉｎｄｙｎａｍｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｎｉｐｐｅｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｈｏｗｔｈａｔｉｎｓｔａｂｌｅｒｅｇｉｏｎｓｂｅｃｏｍｅｗｉｄｅｒｗｉｔｈｓｐｅｅｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｎｄｔ

6、ｈｅｃｈｉｅｆｆａｃｔｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｍｏｔｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｎｉｐｐｅｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｓｉｔｓｆｉｒｓｔｔｗｏｍｏｄｅｓｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｃｈａｎｇｅｄｂｙａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｌｅｎｇｔｈａｎｄｉｎｅｒｔｉａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｉｐｐｅｒｍｅｃｈａｎｉｓｍ；Ｆｌｏｑｕｅｎｔｔｈｅｏｒｙ；ｐａｒａｍｅｔｒｉｃａｌｌｙｅｘｃｉｔｅｄｖｉｂｒａｔｉｏｎ；ｐａｒａｍｅｔｅｒｐｌａｎｅ；Ｆｏｕｒｉｅｒｓｅｒｉｅｓｍｅｔｈｏｄｓ随着精梳机钳板机构转速从１００ｒ／ｍｉｎ提高参激振动稳定性问题是其中的一个重要问题．至５００ｒ／ｍｉｎ，

7、其质量从１６２ｋｇ降至２０ｋｇ，其构基于Ｆｌｏｑｕｅｎｔ理论，目前已经发展了多种方法［１４］件的弹性动力学现象受到人们越来越多的关注，而获取机构的稳定图．摄动技术被广泛地用于分收稿日期：２００９０５２７．作者简介：赵春花（１９８２—），女，博士生；汤文成（联系人），男，博士，教授，博士生导师，ｔａｎｇＷＣ＠ｓｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．基金项目：江苏省科技成果转化资助项目（ＢＡ２００４０３５）．引文格式：赵春花，汤文成．精梳机钳板机构参激振动稳定性分析［Ｊ］．东南大学学报：自然科学版，２０１０，４０（１