鋁錠堆垛機是鋁錠連續(xù)鑄造生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備,而翻轉(zhuǎn)裝置又是鋁錠堆垛機的關(guān)鍵部件。本文圍繞22t/h鋁錠連續(xù)鑄造生產(chǎn)線,針對鋁錠堆垛機伺服直驅(qū)翻轉(zhuǎn)裝置,詳細研究了它的齒輪傳動系統(tǒng),分析了主軸的的靜動態(tài)特性以及傳動系統(tǒng)的彎扭耦合振動特性�，F(xiàn)有翻轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動方式為氣缸驅(qū)動,氣缸驅(qū)動引起了鋁錠翻轉(zhuǎn)過程的沖擊、不穩(wěn)定等問題。本文通過比較氣缸、液壓和伺服電機驅(qū)動,選擇了性能更好的伺服電機作為翻轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動方式,并對翻轉(zhuǎn)裝置的一個主要部件——主軸系統(tǒng),運用有限元分析軟件ANSYS進行了靜動態(tài)特性分析,通過靜態(tài)分析計算出了主軸在最大扭矩作用下的靜態(tài)變形；通過模態(tài)分析,確定了主軸的臨界轉(zhuǎn)速和模態(tài)振型；通過瞬態(tài)動力學分析,得到了主軸系統(tǒng)在伺服電機通過齒輪傳遞的動態(tài)扭矩作用下的位移、速度和加速度響應(yīng),分析結(jié)果表明運用伺服電機驅(qū)動翻轉(zhuǎn)裝置翻轉(zhuǎn)鋁錠有效減小了翻轉(zhuǎn)機構(gòu)在兩個極端位置的沖擊,提高了翻轉(zhuǎn)過程的平穩(wěn)性。翻轉(zhuǎn)裝置的齒輪傳動系統(tǒng)是一個多分級、多分支的齒輪耦合復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。由于齒輪嚙合作用,系統(tǒng)各轉(zhuǎn)子之間的彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動相互耦合,因而不能從單個轉(zhuǎn)子來考察,需要建立系統(tǒng)的彎扭耦合振動方程,對其振動特性進行分析... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
插圖索引
附表索引
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 鋁錠堆垛機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 鋁錠堆垛機翻轉(zhuǎn)裝置
    1.4 課題的目的和主要研究內(nèi)容
        1.4.1 課題的目的
        1.4.2 主要研究內(nèi)容
第2章 齒輪傳動轉(zhuǎn)子動力學的研究方法
    2.1 齒輪-軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的研究概況
    2.2 齒輪-軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的研究方法
        2.2.1 傳遞矩陣法
        2.2.2 有限元法
        2.2.3 模態(tài)綜合法
    2.3 本文的研究方法
第3章 鋁錠堆垛機翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動方式的改進
    3.1 鋁錠堆垛機翻轉(zhuǎn)裝置
        3.1.1 鋁錠堆垛機結(jié)構(gòu)及工作原理
        3.1.2 氣缸驅(qū)動的堆垛機翻轉(zhuǎn)裝置
    3.2 堆垛機翻轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動方式的比較
        3.2.1 氣缸驅(qū)動
        3.2.2 液壓驅(qū)動
        3.2.3 伺服電機驅(qū)動
        3.2.4 伺服控制系統(tǒng)
        3.2.5 交流伺服電動機
    3.3 伺服電機驅(qū)動翻轉(zhuǎn)裝置
        3.3.1 負載的載荷譜
        3.3.2 伺服電機的選取
        3.3.3 伺服電機施加給主軸的驅(qū)動力矩
        3.3.4 伺服系統(tǒng)的控制方式
    本章小結(jié)
第4章 堆垛機翻轉(zhuǎn)裝置主軸的靜動態(tài)特性分析
    4.1 主軸的靜態(tài)特性分析
        4.1.1 結(jié)構(gòu)的靜力學方程
        4.1.2 主軸的結(jié)構(gòu)和參數(shù)簡介
        4.1.3 主軸的靜態(tài)特性分析
    4.2 主軸的模態(tài)分析
        4.2.1 模態(tài)分析理論
        4.2.2 ANSYS模態(tài)分析
        4.2.3 主軸的模態(tài)分析
    4.3 主軸的瞬態(tài)動力學分析
        4.3.1 瞬態(tài)動力學概述
        4.3.2 主軸的瞬態(tài)動力學分析
    本章小結(jié)
第5章 鋁錠堆垛機翻轉(zhuǎn)裝置齒輪傳動系統(tǒng)的彎扭耦合振動分析
    5.1 轉(zhuǎn)子的離散化
    5.2 軸的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度
    5.3 軸承剛度和阻尼
        5.3.1 軸承的簡化模型
        5.3.2 軸承的剛度和阻尼
        5.3.3 翻轉(zhuǎn)裝置齒輪傳動系統(tǒng)所用軸承的剛度和阻尼
    5.4 齒輪的嚙合剛度和嚙合阻尼
        5.4.1 齒輪的彎扭耦合振動模型
        5.4.2 齒輪的嚙合剛度和嚙合阻尼
        5.4.3 翻轉(zhuǎn)裝置齒輪傳動系統(tǒng)齒輪的嚙合剛度和嚙合阻尼
    5.5 多平行軸齒輪耦合轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動分析
    5.6 多平行軸齒輪耦合轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學方程的數(shù)值計算
    5.7. 鋁錠堆垛機翻轉(zhuǎn)裝置齒輪傳動系統(tǒng)的彎扭耦合振動
        5.7.1 鋁錠堆垛機翻轉(zhuǎn)裝置齒輪傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        5.7.2 鋁錠堆垛機翻轉(zhuǎn)裝置齒輪傳動系統(tǒng)的動力學模型
        5.7.3 鋁錠堆垛機翻轉(zhuǎn)裝置齒輪傳動動力學模型的參數(shù)
        5.7.4 鋁錠堆垛機翻轉(zhuǎn)裝置齒輪傳動系統(tǒng)的固有頻率和振型分析
        5.7.5 鋁錠堆垛機翻轉(zhuǎn)裝置齒輪傳動系統(tǒng)的強迫振動響應(yīng)
    本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文目錄


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]鋁錠堆垛機關(guān)鍵部件的動態(tài)性能分析[D]. 陳玉瑜.蘭州理工大學 2007
[3]齒輪耦合多轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學特性研究[D]. 蘇武會.西北工業(yè)大學 2007
[4]齒輪傳動轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學特性的模態(tài)綜合法[D]. 吳青鳳.西安科技大學 2006
[5]某航空發(fā)動機傳動系統(tǒng)的動力學研究及其振動控制[D]. 歐衛(wèi)林.西北工業(yè)大學 2005



本文編號：3069982