立式軋環(huán)機傳動系統(tǒng)動力學仿真與振動監(jiān)測研究.pdf

1、環(huán)件軋制是機械零件制造技術與軋制技術交叉復合而成的環(huán)形零件連續(xù)局部塑性成形新技術，是無縫環(huán)件生產的一種高效的先進加工方法。立式軋環(huán)機是中小型環(huán)件軋制成形的常用設備，其傳動系統(tǒng)運行的平穩(wěn)性對環(huán)件的成型質量有很大的影響。 本文分析了立式軋環(huán)機的結構，介紹了國內外研究現狀，并以D51-160型立式軋環(huán)機為對象，研究了其驅動輥旋轉軋制運動的特點，從動力學的角度分析了傳動系統(tǒng)的運動規(guī)律。主要研究內容如下： 立式軋環(huán)機傳動系統(tǒng)為典型

2、的雙十字環(huán)槽萬向傳動機構，通過模型簡化，利用Pro/E軟件建立起三維剛性模型，利用動力學分析軟件ADAMS建立起該傳動系統(tǒng)的虛擬樣機，并從運動學，動力學和振動力學的角度對該虛擬樣機進行了仿真分析，繪制出了各構件的位移、速度和加速度曲線。 通過分析立式軋環(huán)機傳動系統(tǒng)的結構，建立了扭轉振動理論計算模型，研究了傳動系統(tǒng)在電機傳遞扭矩作用下的動力學特性，得到了傳動軸的固有頻率和振型。利用現代控制理論中的狀態(tài)空間方法并結合MATLAB軟件

3、編程，對傳動系統(tǒng)進行動力學仿真分析，得到了振動仿真曲線。 為了監(jiān)測立式軋環(huán)機傳動系統(tǒng)在軋制過程中的振動狀況，利用虛擬儀器開發(fā)軟件LabVIEW中的信號采集、分析模塊，結合壓電式加速度傳感器、信號適調儀、數據采集卡和工控機等硬件，開發(fā)出軋環(huán)機振動監(jiān)測與分析系統(tǒng)。 該系統(tǒng)具有對設備的振動信號進行濾波、時域和頻域分析，讀取和保存文件數據等功能，另一方面，利用該系統(tǒng)對立式軋環(huán)機的運行過程進行振動監(jiān)測，將仿真結果與試驗結果對比，論