上懸式離心機(jī)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、上懸式離心機(jī)主軸系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)因受到機(jī)電耦合和流固耦合作用將產(chǎn)生激烈的非線性振動(dòng)，隨著主軸系統(tǒng)轉(zhuǎn)速的不斷提高，這種振動(dòng)現(xiàn)象就越發(fā)嚴(yán)重，進(jìn)而影響上懸式離心機(jī)的安全運(yùn)行，因而，為了設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)性能優(yōu)良的上懸式離心機(jī)，有必要對(duì)上懸式離心機(jī)主軸系統(tǒng)的非線性動(dòng)態(tài)特性及耦合動(dòng)力學(xué)等深層次問題展開深入研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　從機(jī)電耦合和流固耦合的角度出發(fā)，應(yīng)用有限單元法建立上懸式離心機(jī)主軸系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，得出考慮機(jī)電液全局耦合的系統(tǒng)非線性

2、動(dòng)態(tài)特性方程。首先，在考慮電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)偏心引起的機(jī)電耦合作用的前提條件下，建立電動(dòng)機(jī)單元的動(dòng)力學(xué)模型;其次，將離心機(jī)主軸視為梁?jiǎn)卧?，運(yùn)動(dòng)有限單元法建立其動(dòng)力學(xué)模型;再次，根據(jù)轉(zhuǎn)轂的聯(lián)接形式及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將其視為曲邊厚板單元，建立起相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型;最后，采用板殼大變形理論及轉(zhuǎn)鼓的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將其視為薄殼，并用三角形板單元對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格劃分，在充分考慮糖膏流體與轉(zhuǎn)鼓之間的流固耦合作用下，建立起轉(zhuǎn)鼓單元的動(dòng)力學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，利用局部單元與整體

3、系統(tǒng)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣和坐標(biāo)協(xié)調(diào)矩陣，建立起上懸式離心機(jī)主軸系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型。利用多尺度法求得上懸式離心機(jī)主軸系統(tǒng)的頻率因子，通過分析各類頻率因子的特點(diǎn)，研究系統(tǒng)在電磁激勵(lì)作用下的參激振動(dòng)，以及系統(tǒng)在電磁激勵(lì)和慣性激勵(lì)聯(lián)合作用下的參激振動(dòng)和強(qiáng)迫振動(dòng)相耦合的機(jī)理。
　　以上懸式離心機(jī)主軸系統(tǒng)在內(nèi)共振和主共振聯(lián)合作用下的主共振為例，利用多尺度法對(duì)系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行求解，并對(duì)此時(shí)系統(tǒng)非線性振動(dòng)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。
　　在建立