本文利用有限元分析軟件ＡＮＳＹＳ，對(duì)錘片式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子一軸承系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，得到了系統(tǒng)的固有頻率、振型以及不平衡振動(dòng)響應(yīng)�；陟`敏度分析原理分析各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響，并根據(jù)現(xiàn)代機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)理論對(duì)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。
一、轉(zhuǎn)子一軸承系統(tǒng)有限元模型及動(dòng)力學(xué)分析
1．錘片式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)
錘片式粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)子主要由主軸、錘架板、定位套筒、錘片、銷(xiāo)軸、錘片隔套，以及其他一些標(biāo)準(zhǔn)件（如鍵、開(kāi)口銷(xiāo)、圓螺母、止推墊圈等）組成。錘片式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子不同于一般機(jī)械設(shè)備中常見(jiàn)的內(nèi)部無(wú)活動(dòng)部件的轉(zhuǎn)子，其執(zhí)行粉碎的主要部件——錘片，是懸掛在均布于轉(zhuǎn)子錘架板的銷(xiāo)軸上的，錘片與銷(xiāo)軸的聯(lián)接方式屬于鉸接，各錘片可繞銷(xiāo)軸自由傳動(dòng)。
2．有限元模型
根據(jù)轉(zhuǎn)子的實(shí)際結(jié)構(gòu)，在不影響計(jì)算精度的前提下，建立轉(zhuǎn)子有限元模型過(guò)程中進(jìn)行了以下簡(jiǎn)化：
（１）將主軸和定位套筒合并為一個(gè)幾何實(shí)體，采用ＢＥＡＭｌ８８梁?jiǎn)卧獊?lái)模擬。對(duì)于主軸的變截面結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)定義不同的梁截面來(lái)模擬。
（２）錘架板、擋圈、錘片、銷(xiāo)軸、錘片隔套等零件隨著主軸一同旋轉(zhuǎn)，將其簡(jiǎn)化為三維質(zhì)量單元ＭＡＳＳ２１。
（３）對(duì)起彈性支承作用的滾動(dòng)軸承用ＣＯＭＢＩＮｌ４彈簧單元來(lái)模擬。由于ＣＯＭＢＩＮｌ４是一維彈簧單元，所以考慮在主軸的水平和垂直方向分別設(shè)置２個(gè)ＣＯＭＢＩＮｌ４單元，來(lái)分別模擬滾動(dòng)軸承在這兩個(gè)方向的彈性。在主軸與聯(lián)軸節(jié)連接處，考慮存在彈性連接，所以在水平和垂直方向上也設(shè)置兩個(gè)彈簧單元，來(lái)模擬聯(lián)軸節(jié)對(duì)主軸的支承作用。
二、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)靈敏度分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)
錘片式粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)變量很多，為了有效地進(jìn)行結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)，必須了解哪些物理參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性影響較大，即研究結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性對(duì)這些結(jié)構(gòu)參數(shù)的敏感程度。在靈敏度分析基礎(chǔ)之上，有目的地修改結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到最佳的優(yōu)化結(jié)果。
三、結(jié)論
以ＡＮＳＹＳ軟件為平臺(tái)，建立了錘片式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子有限元分析模型，對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，得到了轉(zhuǎn)子固有頻率、模態(tài)振型、不平衡響應(yīng)等重要?jiǎng)討B(tài)性能參數(shù)。在此基礎(chǔ)．匕，對(duì)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈敏度分析并完成了結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)優(yōu)化，錘片式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)性能得到了明顯提高，為錘片式粉碎機(jī)的改進(jìn)提供了行之有效的解決辦法，并為相似類(lèi)型的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有益的參考。
