多自由度动平衡机摆架结构的设计与分析 ——静偶分离弹性摆架的设计及实验分析

作     者：戴祯宁 

作者单位：重庆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王秋晓

授予年度：2009年

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：立式动平衡机 振动结构 静不平衡量 偶不平衡量 

摘      要：平衡机摆架振动系统是平衡机的主要部分,其设计是平衡机机械结构设计的中心问题,也是决定平衡机性能的关键问题之一。本文的任务是要设计出具有静偶分离特性的新型立式动平衡机的摆架结构,并实现精度较高的动不平衡量测量,为此,在摆架结构上进行创新设计。 本文首先建立了一般立式动平衡机的数学模型。详细分析了立式动平衡机的振动特性;讨论了系统振动中心位置与工作频率的关系、系统静偶分离特性与工作频率的关系。分析得出的各种立式动平衡机平动固有频率和扭动固有频率的取值要求,为后续新型立式动平衡机的设计打下基础。 为实现不平衡和偶不平衡的有效分离,设计了新型的硬支承立式动平衡机摆架结构并对其振动结构进行了分析。由于新的摆架结构采用了簧板和十字簧杆的结构,且采用双传感器相互垂直布置于测量点,这样新型的立式动平衡机可以有效的分离静不平衡和偶不平衡,两者相互影响极小。 对不同截面形状杆振动及梁振动进行了力学分析,得出其振型方程,并分析了对振动影响的参数,说明了关键几何尺寸对动平衡振动特性的影响。 本文还分析了皮带传动、轴承等对动平衡测量的影响,也分析了系统误差。 对新型振动结构的立式动平衡机制造了样机,从静偶分离特性方面进行了实验验证。 本文研制的新型立式动平衡机,可以有效的分离工件的静不平衡与偶不平衡,可以更精确地了解工件的质量特性。可以遇见,新型立式动平衡机将得到广泛的应用,这对我国立式动平衡机的应用具有重要意义。