畢業(yè)論文--高速造紙機輥筒動力特性的有限元分析

1、I高速造紙機輥筒動力特性的有限元分析摘要現(xiàn)代造紙機的速度非常的高，可以達到2000mmin。造紙機速度的提升帶來的一個直接的問題就是造紙機各個部件的動力學問題。比如造紙機的車速接近輥筒（尤其是導(dǎo)輥）的臨界轉(zhuǎn)速，紙機將產(chǎn)生共振現(xiàn)象使紙機無法正常的工作。造紙機輥筒的動力特性的研究不僅影響現(xiàn)有的車速下紙張的質(zhì)量、造紙機的綜合效率，而且直接關(guān)乎未來的造紙機能不能進一步的提速。影響紙機輥筒的動力特性的因素很多，比如輥筒自身的結(jié)構(gòu)（壁厚、長度、直徑

2、）對其動力特性的影響，還有支撐剛度、陀螺力矩、軸承阻尼系數(shù)、油膜溫度、軸承機構(gòu)參數(shù)都對輥筒的動力特性有影響。解決由于高速旋轉(zhuǎn)輥筒的振動問題，一方面可以分析輥筒與諸多影響因素的關(guān)系，在滿足實際情況的前提下改變各個影響因素的參數(shù)以此提高輥筒的臨界轉(zhuǎn)速；另一方面還可以利用動平衡的技術(shù)對高速旋轉(zhuǎn)的輥筒進行平衡。本次分析將利用ANSYSWkbench對導(dǎo)輥的動力特性進行有限元的析，探索輥筒的結(jié)構(gòu)（長度、長度、直徑）和支撐剛度對輥筒動力特性的影響，

3、為提高導(dǎo)輥的臨界轉(zhuǎn)速提出可行性的建議，并分析在激勵力下輥筒的不平衡響應(yīng)，為動平衡的研究做準備。本文的主要任務(wù)主要包括：(a)建立導(dǎo)輥的實際模型，并利用ANSYSWkbench對其進行模態(tài)分析；(b)利用ANSYSWkbench對導(dǎo)輥動力特性的影響因素（長度、壁厚、直徑、支撐剛度）與其動力特性的關(guān)系進行研究；(c)利用ANSYSWkbench研究在激勵力下的導(dǎo)輥的不平衡響應(yīng)；(d)提出解決高速導(dǎo)輥的振動的初步建議（提高臨界轉(zhuǎn)速、進行動平衡

4、）。關(guān)鍵詞：造紙機導(dǎo)輥模態(tài)分析不平衡響應(yīng)分析ANSYSWkbench有限元分析III目錄摘要...........................................................................................................................................IABSTRACT..........................

5、.........................................................................................................II1.緒論.............................................................................................................

6、............................11.1造紙機輥筒的分類及作用...........................................................................................11.2造紙機輥筒的研究現(xiàn)狀........................................................................

7、.......................11.3有限元及ANSYSWkbench技術(shù)....................................................................................21.4本課題研究的主要內(nèi)容.............................................................................

8、..................22.造紙機導(dǎo)輥的模態(tài)分析.........................................................................................................32.1造紙機導(dǎo)輥的模態(tài)分析過程及結(jié)果分析...............................................................

9、...42.1.1建立動力學模型................................................................................................42.1.2設(shè)定材料屬性................................................................................................

10、....52.1.3劃分網(wǎng)格............................................................................................................52.1.4載荷以及邊界條件的設(shè)定................................................................................6

11、2.1.5求解結(jié)果的設(shè)置和結(jié)果的求解........................................................................92.1.6查看并分析結(jié)果................................................................................................92.1.7模態(tài)結(jié)果分析.........

12、.........................................................................................132.2不同長度的導(dǎo)輥的模態(tài)分析.....................................................................................132.3不同壁厚的導(dǎo)輥的模態(tài)..............

13、...............................................................................152.4不同直徑的導(dǎo)輥的模態(tài).............................................................................................172.5不同支承剛度下導(dǎo)輥的模態(tài)................

14、.....................................................................193.造紙機導(dǎo)輥的不平衡響應(yīng)分析...........................................................................................233.1不平衡響應(yīng)分析...............................

15、.........................................................................233.1.1不平衡響應(yīng)概述..............................................................................................233.1.2不平衡響應(yīng)的目的........................

16、..................................................................243.1.3不平衡響應(yīng)的研究方法與步驟......................................................................243.2造紙機導(dǎo)輥的不平衡響應(yīng)（諧響應(yīng)分析）.........................................

17、....................253.2.1建立模型..........................................................................................................253.2.2加載響應(yīng)載荷......................................................................

18、............................253.2.3求解..................................................................................................................263.2.4查看結(jié)果與結(jié)果分析.....................................................

19、.................................263.3結(jié)論與總結(jié)................................................................................................................364.總結(jié)...........................................................

20、............................................................................38致謝.........................................................................................................................................40參