高速卷绕机在工作状态下由于不平衡引起的振动,是造成卷绕机产生噪声和故障的主要原因,制约着卷绕效率和质量。目前关于卷绕机动平衡研究很少,主要原因是卷绕机结构复杂,性能要求高,动平衡难度大。本文基于卷绕机动力学分析,进行提高卷绕机动平衡精度和效率的研究。决定卷绕机性能的关键部件是高速转子卡盘轴,本文以转子动力学、机械振动、机械动平衡等为理论依据,对卷绕机卡盘轴进行理论模态分析和实验模态分析。对比仿真和实验模态结果,最大误差在10%以内。通过对卡盘轴仿真分析得出:卡盘轴前7阶固有频率分别为11.39Hz、20.49Hz、20.52Hz、107.23Hz、235.98Hz、236.00Hz和250.81Hz,传动轴结合件、支撑套筒结合件、套筒结合件一阶频率分别为19.40Hz、249.07Hz、250.93Hz。基于卷绕机动力学特性分析,对套筒、卡盘轴进行动平衡实验,然后对卷绕机整机现场动平衡试验。实验结果表明,卡盘轴固定端不平衡量大于悬臂端,振动幅值亦是如此。通过整机现场动平衡实验后,整机动不平衡量和振动幅值都得到明显改善。结合动力学特性和动平衡试验结果,提出提高卷绕机动力学性能和卷绕机动平衡精度及效率的措施。第一,传动轴是卡盘轴产生共振的主要原因,在合理允许的范围内修改传动轴结构,调整固有频率,使其固有频率远离卡盘轴固有频率,避免共振。同时提高支撑套筒刚度,减少装配误差。第二,由于套筒动平衡效果不佳,而且严重影响了动平衡的效率,提出取消套筒动平衡工艺,适当提高套筒的加工精度和工艺要求;第三,对卡盘轴进行高频动平衡。第四,卡盘轴动平衡时,保持原有动平衡孔的个数,增大每个孔添加质量,保护环处振动最大,质量改为1g,端盖处振动相对较小,质量改为0.6g;第五,增加整机现场动平衡,动平衡效率损失不大,动不平衡量及振动幅值大幅降低。本文通过实验和仿真对卷绕机进行动力学分析,对卷绕机整机进行现场动平衡试验,提出提高卷绕机性能和动平衡精度及效率的措施。研究结果对提高卷绕机动平衡效率和精度具有重要参考价值,对改善卷绕机性能具有指导意义。