大型磨机—基础与传动系统的有限元动力分析

发布时间：2017-08-23 18:38

  本文关键词：大型磨机—基础与传动系统的有限元动力分析

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【摘要】：随着工业的发展，大型磨机的应用越来越广泛，然而动力机器基础的设计，却还只是停留在做静力计算上，无法满足大型磨机对基础的要求，易带来基础振动超出允许极限的问题。为解决该问题，本文运用有限元仿真技术，从动力学的角度对动力机器基础进行了分析，使我们进一步认识了球磨机基础振动的原因和机理，为更好地设计动力机器基础和减小已有基础的振动提供有益的参考。同时为避免磨机的传动系统发生共振，本文还对磨机传动系统的扭转振动进行了研究。具体研究内容如下： 研究了球磨机 基础系统中各关键部件的工作原理和特点，建立了球磨机 基础系统的有限元模型；为判断振动较大是否由共振引起，对球磨机 基础系统进行了实特征值分析，，求出了其固有频率和模态振型，并进行了共振判断，结果表明，基础的较大振动可能是由共振引起的；然后对球磨机 基础系统进行了瞬态响应分析，通过瞬态响应分析结果和试验结果的比较可知，所建立的有限元模型是有效的；提出了球磨机基础的加固方案，对加固后的球磨机 基础系统又进行了有限元动力分析，结果表明，加固方案是合理的、有效的。 分别对加固前后的球磨机基础进行了振动测试试验，得到了基础和轴承的响应曲线，试验结果表明，加固前的基础振动水平超出了球磨机可长期运行的条件，加固后的基础振动有所减小，满足要求，证明了所提加固方案的有效性。 研究了球磨机传动系统的特点，建立了球磨机传动系统扭转振动的动力学模型，并对其进行了模态分析和瞬态响应分析，为判断是否会发生共振，绘制了坎贝尔图，并求出了可能发生共振处激励下的扭矩放大因子，分析结果表明，球磨机的传动系统的设计是合理的，不会引起球磨机的共振。
【关键词】：球磨机 基础振动 有限元分析 传动系统 扭转振动
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH113
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 本文的研究背景12-14
• 1.2 有限元法的发展概述14-15
• 1.3 动力机器基础的研究现状15-17
• 1.3.1 动力机器基础设计的计算理论15-16
• 1.3.2 动力机器基础设计的发展16-17
• 1.4 传动系统的研究现状17
• 1.5 本文的课题来源和研究意义17
• 1.6 本课题研究的主要内容17-19
• 第二章 机器基础振动计算原理及试验19-28
• 2.1 引言19
• 2.2 机器、基础类型与一般要求19-21
• 2.2.1 动力机器与动力机器基础类型19-20
• 2.2.2 动力机器基础设计的一般要求20-21
• 2.3 动力机器基础振动计算原理21-24
• 2.3.1 质-阻-弹计算模式21-23
• 2.3.2 弹性半空间算模式23-24
• 2.4 磨机基础的振动测试试验24-26
• 2.4.1 振动测试试验方案24-25
• 2.4.2 振动测试试验结果25-26
• 2.5 本章小结26-28
• 第三章 球磨机 基础有限元模型的建立28-39
• 3.1 引言28
• 3.2 球磨机的工作原理及有限元模型28-34
• 3.2.1 球磨机的结构和工作原理28-30
• 3.2.2 球磨机的有限元模型30-34
• 3.3 主轴承的工作原理及有限元模型34-36
• 3.3.1 主轴承的结构及工作原理34-35
• 3.3.2 主轴承的有限元模型35-36
• 3.4 基础和地基土的有限元模型36-37
• 3.4.1 基础的有限元模型36-37
• 3.4.2 地基土的有限元模型37
• 3.5 球磨机磨机 基础系统的有限元模型37-38
• 3.6 本章小结38-39
• 第四章 磨机 基础的有限元动力分析39-53
• 4.1 引言39
• 4.2 有限元动力分析的基本理论39-42
• 4.2.1 实特征值分析的基本理论39-40
• 4.2.2 瞬态响应分析的基本理论40-42
• 4.3 实特征值分析结果及评价42-45
• 4.3.1 实特征值分析结果42-45
• 4.3.2 实特征值分析结果评价45
• 4.4 瞬态响应分析结果与评价45-49
• 4.4.1 瞬态响应分析结果46-49
• 4.4.2 瞬态响应分析结果评价49
• 4.5 基础的改进方案49-50
• 4.6 基础改进后的有限元动力分析及评价50-51
• 4.6.1 基础改进后的模态分析结果及评价50-51
• 4.6.2 基础改进后的瞬态分析结果及评价51
• 4.7 本章小结51-53
• 第五章 球磨机传动系统扭转振动分析53-66
• 5.1 引言53
• 5.2 传动系统扭转振动力学模型53-55
• 5.3 系统参数的计算55-59
• 5.3.1 转动惯量的计算55
• 5.3.2 刚度的计算55-59
• 5.4 传统系统扭转振动模态分析及评价59-62
• 5.5 传统系统扭转振动瞬态响应分析及评价62-65
• 5.6 本章小结65-66
• 第六章 总结与展望66-68
• 6.1 本文的主要工作和结论66
• 6.2 后续研究及工作展望66-68
• 参考文献68-72
• 致谢72-73
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文73-74
• 附录74-77

【参考文献】

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本文编号：726651