基于SolidWorks的激光打标机支架模态分析

发布时间：2021-08-08 09:57

　　自动化机械设备在其运行过程中由于自身固有频率和工作频率相接近而发生共振现象,有必要对设备中的关键零部件进行模态分析,优化改进部件中零件的布局或结构尺寸,由此避免共振现象的产生。针对全自动激光打标机中的固定支架部件,以其自由状态下的模态分析结果为对照,进行约束状态下的模态分析,发现固定支架可能发生共振的频率,以及可能发生的变形状态,通过改进固定支架中关键零件的结构布局及连接方式,避免振动现象的产生,以此提升设备结构的稳定性、可靠性和综合性能。 

【文章来源】：内燃机与配件. 2020,(06)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

自由状态下固定支架有限元模型

全自动激光打标机的固定支架因振动产生的破坏，可通过对其固有频率是否与设备工作频率的分析找出问题，其值与工作频率越接近，固定支架产生结构共振的可能性就越大；并通过振型图发现部件因振动而变形的趋势。本次研究在通过SolidWorks软件对固定支架进行有限元模态分析，得到如表1所示固定支架在自由状态下的前5阶固有频率，以及图2所示的前5阶振型图。由表1可知，固定支架的前3阶振型没有发生变化，可以忽略不计。当激光打标机静止状态时固定支架的固有频率接近于表中3-5阶所示的频率时，固定支架有可能因发生共振而导致结构破坏，影响设备的结构稳定性。振动可能发生的位置位于支架的连接部位，可通过修改固定支架支柱与设备的连接方式，以及增加连接用固定垫片和连接螺钉数量，改变固定支架固有频率的振动范围，保证其工作的可靠性、稳定性和使用寿命。

根据固定支架在设备中的位置和作用，设定固定支架两侧立柱的底部为约束端，以此完成固定支架约束状态下的有限元模型构建，具体模型如图3所示。对全自动激光打标机的固定支架进行约束状态下的有限元模态分析，得到如表2所示的前5阶固有频率和振动状态，其变形位置主要位于固定支架横梁，以及如图4所示的前5阶振型图。

【参考文献】：
期刊论文
[1]悬挂式单轨车辆转向架构架振动模态分析[J]. 任声泰,王伯铭.  机械工程与自动化. 2019(06)
[2]基于SolidWorks的汽车起重机臂架静态与模态仿真分析[J]. 焦国敏,李俊刚,闵超.  机械工程与自动化. 2019(06)
[3]护套线剥线机双头滚珠丝杠静力学及模态分析[J]. 康鹏桂,彭善飞,周克媛.  北京工业职业技术学院学报. 2019(04)
[4]基于SolidWorks Simulation的生物质蜂窝煤成型试验装置有限元分析[J]. 宁廷州,马时凯,侯书林.  重庆科技学院学报(自然科学版). 2019(04)
[5]变压器中性点接地保护装置底座有限元模态分析[J]. 王向克,刘力,张洪涛,姚灿江.  机械工程与自动化. 2019(02)



本文编号：3329742