大型反共振振动筛的设计与研究

论文摘要

振动机械在国民经济的许多领域如采矿、冶金等部门得到了广泛的应用,随着我国经济发展方向朝向节能低碳方向的发展,一些传统的高耗能的振动机械急需得到改进。反共振振动机械由于其自身存在寿命高、低耗能、噪声小等优点,越来越受到人们的重视。本文利用反共振振动理论设计一种大型的反共振振动筛分机械用于生产实践。反共振振动机分为原点反共振和跨点反共振,其中跨点反共振有两种结构形式,本文选用原点反共振振动机结构形式进行振动筛的设计。对隔振系统的板弹簧和圆柱螺旋弹簧分别设计并校核。根据传统振动筛的结构特征,利用PRO/E软件对反共振振动筛进行三维设计,设计振动筛的筛箱结构方案,并同时设计两种反共振体结构方案,对反共振体方案一和反共振体方案二进行比较分析。对激振器进行装配设计,同时对方案一和方案二整体结构进行装配设计,计算各个部分的质量,检查模型是否存在干涉。三维设计完成之后,利用有限元方法对振动筛进行分析仿真,分别对筛箱进行模态分析得到刚度情况和静力分析得到结构的强度情况,检验实际强度和刚度是否满足工作要求,对筛箱结构进行改进加强。然后分别对反共振体方案一和反共振体方案二进行模态分析和静力分析,从强度和刚度情况考虑选择合适的反共振体结构方案,并对不合理结构进行改进。最终确定整个结构方案,对整体结构方案进行静力分析。对振动筛整体结构进行谐响应分析,从而预测反共振状态下的反共振点位置；设计振动筛的瞬态动力学分析方法,进行简谐力作用下的振动筛的瞬态分析,得到振动筛在动态情况下节点的应力情况。对所设计振动筛进行工作性能预测,利用MATLAB软件对振动筛的影响进行仿真分析,包括物料变化对反共振点稳定性的影响和激振力不通过质心对振动筛工作的影响,得出振动筛在设计过程中对振动筛工作性能影响的因素及其影响规律。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题提出
• 1.1.1 机械振动利用工程简述
• 1.1.2 反共振振动机械研究的意义
• 1.1.3 反共振理论在隔振技术中的应用
• 1.2 反共振理论的发展及应用
• 1.3 现代设计方法概述
• 1.3.1 三维设计方法
• 1.3.2 有限元分析
• 1.3.3 虚拟样机技术
• 1.4 论文主要内容
• 第2章 反共振振动机原理及振动筛参数设计
• 2.1 反共振振动机动力学原理
• 2.1.1 原点反共振振动机的原理及特性
• 2.1.2 跨点反共振振动机的原理及特性
• 2.2 反共振振动筛工作原理简介
• 2.3 反共振振动筛参数选择
• 2.4 隔振系统设计校核
• 2.4.1 板弹簧设计计算
• 2.4.2 圆柱螺旋弹簧设计计算
• 第3章 大型反共振筛方案设计与研究
• 3.1 筛箱的三维设计
• 3.2 反共振体三维设计
• 3.2.1 反共振体方案一
• 3.2.2 反共振体方案二
• 3.2.3 反共振体方案结构对比分析
• 3.3 激振器三维设计
• 3.4 整体装配
• 3.5 本章小结
• 第4章 大型反共振振动筛性能分析
• 4.1 有限元模型的构建
• 4.2 筛箱性能分析
• 4.2.1 筛箱模态分析
• 4.2.2 筛箱强度分析
• 4.2.3 筛箱方案改进
• 4.3 反共振体性能分析
• 4.3.1 反共振体刚度分析
• 4.3.2 反共振体强度分析
• 4.4 结构方案确定
• 4.5 谐响应分析
• 4.6 瞬态动力学分析
• 4.7 本章小结
• 第5章 大型反共振振动筛性能影响因素分析
• 5.1 物料质量变化对振动筛振幅的影响
• 5.2 激振力不通过质心对振动筛的影响
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢