叶片辊轧机轧辊含丝杠—斜板传动的轴向调整机构动力学分析

来源 :辽宁工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chnool
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本论文研究航天发动机高精度叶片辊轧机轧辊含丝杠—斜板传动的轴向调整机构的动力学特性。轧辊轴向调整机构为改造机构,对其进行动力学仿真,检验此机构是否能满足调整要求的动力学特性。基于此,需要对丝杠—斜板调整系统进行运动学数学建模,而得到调整系统的振动频率方程和振型函数,通过对不同的系统参数对系统的振动频率和振型函数的影响进行仿真分析。得到在系统参数变化的过程中其振动频率和振型函数的变化曲线,进而分析系统的固有频率,并尽可能的规避系统共振频率区间。最后考虑系统的振动位移的影响因素并分析系统稳定性。使得轧辊在轴向调整时达到较高的精度,轧制出高精度的叶片,提高叶片的力学性能和使用寿命。为了研究丝杠—斜板调整系统的动力学特性,首先通过弹簧—阻尼模型针对调整系统中前后轴承、丝杠,斜板以及丝杠与斜板之间的接触部分进行数学建模。将调整系统丝杠—斜板调整机构中的丝杠处理成带有集中质量块的铁木辛可梁模型。考虑丝杠工作过程中在横向、纵向,扭转方向上的六个方向的自由度,列出调整机构的动能、势能,外载荷做的虚功以及耗能函数的计算方程,运用拉格朗日方法推导出丝杠—斜板传动系统的运动学方程。通过对丝杠的横向、纵向,扭转方向的微观受力分析,建立丝杠自由振动的微观表达式。在考虑轴承刚度的前提下,通过设置边界条件,求解丝杠的频率方程和振型函数。通过建立好的丝杠的频率方程和振型函数,分别分析轴承的支承刚度、丝杠安装的预紧力、丝杠的额定转速,丝杠的端面直径等因素对丝杠振动频率和振型函数的影响。通过分析得到对于中低速转动的丝杠,丝杠的系统参数对于丝杠启动时的共振转速的影响。基于规避丝杠共振现象的考虑,合理选取丝杠的系统参数。鉴于丝杠的导程和主动斜板的质量对于丝杠—斜板传动系统具有普遍的影响意义,在主动斜板与丝杠的质量比以及丝杠的导程与长度的比值两个无量纲参数平面内,通过对系统进行数值分析,确定系统的稳定和非稳定边界,系统地分析了系统参数对丝杠—斜板调整系统的稳定性影响因素。丝杠转速过大会降低系统的稳定性。丝杠的直径较小时,系统具有较高的稳定性。增大主动斜板与丝杠的接触刚度会有效增大系统的稳定性。该论文有图66幅,表2个,参考文献58篇。
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