纺丝机油盒有限元建模与动力学分析
摘 要纺丝机械就是把天然纤维或化学纤维加工成为纺丝品所需要的各种机械设备。虽然化纤机械的生产，包括各种化学机械，现在被认为是纺纱机的延伸，是一个广泛的纺织机械感。把棉、麻、丝、毛等分别的纤维加工成纺织品所需要的工序不尽相同，有的完整差别，是以必要的机器也各种，品种众多。纺丝机械通常按生产过程分类，计有：纺纱配置、织造设备、印染设备、收拾设备、化学纤维抽丝设备、缫丝设备和无纺织布设备。纺纱设备分为短纤维和长纤维。棉、棉型化纤短纤维、羊毛、麻、丝及其混纺纤维是一种长纤维。两类纤维的加工工序不一样，配置也不能通用，只不过某些工具的设计原因贴近。即便是统一类配置，工具的机关也相类似，但因为材料的性质和对织物的结果要求例外，正常也不能通用。纺丝机器是纺织工业的出产技术和物质基础，它的技术水平、质量和制造成本，都直接关系到纺织工业的成长。纺丝机油盒作为纺丝机组的重要组成部分之一，在工作时除受静载荷作用外，还受到电动机行时的动载荷等作用，很容易引起振动，且振动比较大。?假如振动过大，肯定会影响设备的正常运行。?根据纺丝机油盒的尺寸，构建三维实体模型，导入有限元软件进行网格划分等处理，学习和掌握有限元软件ABAQUS、Hypermesh，?能够利用ABAQUS软件对油盒进行模态分析，从而掌握其工作时的振动情况，通过分析掌握其薄弱部分，从而对油盒进行相关的结构改进，提高箱体的稳定性。
目 录
绪论 1
第一章 前言 2
1.1本文研究背景 2
1.2国内外研究现状 2
1.3课题研究目的与内容 3
1.3.1课题研究目的 3
1.3.2课题研究内容 3
第二章 有限元法的应用 4
2.1有限元发展史 4
2.2有限元法应用思想及基本理论 4
2.3模态分析的定义和分类 5
第三章 纺丝机油盒三维建模 8
3.1solidworks软件三维造型 8
3.2solidworks配置管理 8
第四章、纺丝机油盒仿真分析与优化 10
4.1纺丝机油盒模态分析 10
4.2 纺丝机油盒优化设计 10
结束语 12
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
致 谢 13
参考文献 14
绪 论
纺纱机机组主要由电动机、公基、挠性联轴器、油箱、振动激振器等组成，纺纱机纺装置作为一个重要组成部分，在工作中除静载，还受到电动机行时的动载荷等作用，很容易引起振动，且振动比较大。假如振动过大，肯定会影响设备的正常运行。因此，底座的静、动态性能直接影响整个发电机组的正常运行。自从使用中机器阻抗、齐整判别和模态剖析等技巧现在，人们已很好地完成了大量驳咋的波动原因。在已知目前的情况下，运算系统的特征特性，使它的反应足够所需请求，称为振动安放。系统辨识系统在已知系统和反应条件的数学模型，即用实验数据和数学分析结合波系统确认。若已知机器构造活动方程的正常方式，体系辨别则简化为参数识别。可以在频域中进行参数识别，同时也可以在时域和频域同时进行一些需要的时域和时域的方法。在已知体系的特征和反应的条件下研究积极，称为四周预判。波动计划、体系判别和情况预料三者可以具体振动考虑的基本内容。在机械工程范围，为了确保机械设备的安全可靠运转，对机器构造的振动监测和诊断也可以人们关注的一个缘故。在研究方法上，将振动试验与理论分析和计算相结合。
工程现实中不光要关心它的静力学强度和变形等力学机能，也要关注它的动力学性能，动力学性能剖析的为中心就是模态分析，经过对布局开始模态分析，它可以得到可靠的数据的动态特性和响应的结构，以了解整个系统的结构和动态特性之间的关系，并提供科学依据的动态设计和改进的结构。因此，理解结构本身具有刚度，可以避免因使用而引起的不必要的共振引起的共振。目前纺丝机械总的发展特点是: 智能化、机电一体化和环境对应。总的发展趋势是: 电机一体化, 电脑帮助智能化, 有妨碍监测与自动控制装配;高质、高性能、高附加值, 机器布局简化,工作巩固、一致性好, 操纵维修便利的;节约能源,有利环保。
国内丝机生产企业应加强产业整合, 构筑战略联盟, 努力提高新型织机的竞争力。做为波动学理论紧要的分支，模态剖析和有限元分析为各类产物的构造计划和性应评价给了个强有力的东西。它的可靠的实验结果将是一个有效的标准的产品的性能的评价，通过使用建模和有限元分析，以优化产品。按照纺纱机油箱的尺寸，创建三维实体莫子，导入有限元软件下手网格划区分等处理，研习和ABAQUS有限元软件进行练习，能够利用ABAQUS软件对油盒进行模态分析，从而掌握其工作时的振动情况，通过分析掌握其薄弱部分，从而对油盒进行相关的结构改进，提高箱体的稳定性。
第一章 前言
1.1本文研究背景
纺丝机器的一个主要成长特征是不断提高机器的运转速度，从而得到高产量，以减少设备的配台数，缩减厂房面积，节能投资和劳动力,以较少的资金取得较大的效果。提高纺丝机械运转速度的主要措施是更合理地设计零部件结构，采用优良性能材料和提高加工精度。纺丝机械的高效率是在高速度的基础上加上相应的其他措施实现的。如排气棉箱和梳棉机自调匀整装置的研制成功,实现了清棉与梳棉的联合,从而取消成卷工序和清棉成卷装置,节省大量搬运工作,提高了效率。精梳毛纺由于采用自调匀整装置(见牵伸自调匀整)使前纺工艺道数由40年代的7～10道缩减为4～7道,减少了机器配台,节省了厂房面积,节约了投资和劳动力，降低了成本。用机械化、自动化代替了人工巡回接头。纺织机械原来就是模拟人的动作不断完善起来的，现在已成为带有艺术性和精巧性的高度自动化的机械。由于大规模集成电路发展而产生的微电子技术、微处理机和电子计算机，开始渗透到单台和成套的纺织机械中来。高速自动络筒机配有电子清纱器，能自动检出纱疵和粗细节，自动切除并自动打结,还可以与微处理机接口作纱疵、粗细节的分类统计。配有微处理机的验布机能用显示屏将有关疵点类别的统计数、疵点位置、每卷布的长度（扣除坏布部分）和重量以统计表格形式显示出来，并能在一批布验完后输出本批布的总卷数、分类的疵点数和坏布扣除量的报告，还能打印出结果或记录在磁带上供日后检查之用。自从使用中机器阻抗、齐整判别和模态剖析等技巧现在，人们已很好地完成了大量驳咋的波动原因。在已知目前的情况下，运算系统的特征特性，使它的反应足够所需请求，称为振动安放。系统辨识系统在已知系统和反应条件的数学模型，即用实验数据和数学分析结合波系统确认。现代纺丝机械在设计上充分注意减少维护保养和延长使用寿命。在选用材料和制订热处理工艺方面经过周密考虑，保证零件的使用寿命长、动作可靠。有的采用部件装配时一次加足润滑剂，在若干年内无须加油；有的采用检测装置预防事故；有的采用特殊加工使零件具有镜面光洁度，等等。
1.2国内外研究现状
随着科学技术的进一步发展，针对纺丝机油盒动力学分析的研究发展很快，但普遍都采用有限元法对其进行分析。
密歇根大学的T. Jiang等应用有限元技术模拟了机床各部件的连接模式，对其进行动态特性分析后并提出了拓扑优化方法。
数学家兰德斯等对立式铣床的机构进行动力学分析，利用有限元方法得到机床特性，发现动态稳定性较低导致被加工工件表面质量很差，证实了在重力铣削条件下，较低的动态刚度会引起严重的后果[3]。
San Won Lee对同一台小型机床进行动态分析时，用数值和实验两种方法得到的不同结果表明结合面的存在会影响实验结果，因此需要建立等效参数模型用以提高机床性能[4]。
目 录
绪论 1
第一章 前言 2
1.1本文研究背景 2
1.2国内外研究现状 2
1.3课题研究目的与内容 3
1.3.1课题研究目的 3
1.3.2课题研究内容 3
第二章 有限元法的应用 4
2.1有限元发展史 4
2.2有限元法应用思想及基本理论 4
2.3模态分析的定义和分类 5
第三章 纺丝机油盒三维建模 8
3.1solidworks软件三维造型 8
3.2solidworks配置管理 8
第四章、纺丝机油盒仿真分析与优化 10
4.1纺丝机油盒模态分析 10
4.2 纺丝机油盒优化设计 10
结束语 12
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致 谢 13
参考文献 14
绪 论
纺纱机机组主要由电动机、公基、挠性联轴器、油箱、振动激振器等组成，纺纱机纺装置作为一个重要组成部分，在工作中除静载，还受到电动机行时的动载荷等作用，很容易引起振动，且振动比较大。假如振动过大，肯定会影响设备的正常运行。因此，底座的静、动态性能直接影响整个发电机组的正常运行。自从使用中机器阻抗、齐整判别和模态剖析等技巧现在，人们已很好地完成了大量驳咋的波动原因。在已知目前的情况下，运算系统的特征特性，使它的反应足够所需请求，称为振动安放。系统辨识系统在已知系统和反应条件的数学模型，即用实验数据和数学分析结合波系统确认。若已知机器构造活动方程的正常方式，体系辨别则简化为参数识别。可以在频域中进行参数识别，同时也可以在时域和频域同时进行一些需要的时域和时域的方法。在已知体系的特征和反应的条件下研究积极，称为四周预判。波动计划、体系判别和情况预料三者可以具体振动考虑的基本内容。在机械工程范围，为了确保机械设备的安全可靠运转，对机器构造的振动监测和诊断也可以人们关注的一个缘故。在研究方法上，将振动试验与理论分析和计算相结合。
工程现实中不光要关心它的静力学强度和变形等力学机能，也要关注它的动力学性能，动力学性能剖析的为中心就是模态分析，经过对布局开始模态分析，它可以得到可靠的数据的动态特性和响应的结构，以了解整个系统的结构和动态特性之间的关系，并提供科学依据的动态设计和改进的结构。因此，理解结构本身具有刚度，可以避免因使用而引起的不必要的共振引起的共振。目前纺丝机械总的发展特点是: 智能化、机电一体化和环境对应。总的发展趋势是: 电机一体化, 电脑帮助智能化, 有妨碍监测与自动控制装配;高质、高性能、高附加值, 机器布局简化,工作巩固、一致性好, 操纵维修便利的;节约能源,有利环保。
国内丝机生产企业应加强产业整合, 构筑战略联盟, 努力提高新型织机的竞争力。做为波动学理论紧要的分支，模态剖析和有限元分析为各类产物的构造计划和性应评价给了个强有力的东西。它的可靠的实验结果将是一个有效的标准的产品的性能的评价，通过使用建模和有限元分析，以优化产品。按照纺纱机油箱的尺寸，创建三维实体莫子，导入有限元软件下手网格划区分等处理，研习和ABAQUS有限元软件进行练习，能够利用ABAQUS软件对油盒进行模态分析，从而掌握其工作时的振动情况，通过分析掌握其薄弱部分，从而对油盒进行相关的结构改进，提高箱体的稳定性。
第一章 前言
1.1本文研究背景
纺丝机器的一个主要成长特征是不断提高机器的运转速度，从而得到高产量，以减少设备的配台数，缩减厂房面积，节能投资和劳动力,以较少的资金取得较大的效果。提高纺丝机械运转速度的主要措施是更合理地设计零部件结构，采用优良性能材料和提高加工精度。纺丝机械的高效率是在高速度的基础上加上相应的其他措施实现的。如排气棉箱和梳棉机自调匀整装置的研制成功,实现了清棉与梳棉的联合,从而取消成卷工序和清棉成卷装置,节省大量搬运工作,提高了效率。精梳毛纺由于采用自调匀整装置(见牵伸自调匀整)使前纺工艺道数由40年代的7～10道缩减为4～7道,减少了机器配台,节省了厂房面积,节约了投资和劳动力，降低了成本。用机械化、自动化代替了人工巡回接头。纺织机械原来就是模拟人的动作不断完善起来的，现在已成为带有艺术性和精巧性的高度自动化的机械。由于大规模集成电路发展而产生的微电子技术、微处理机和电子计算机，开始渗透到单台和成套的纺织机械中来。高速自动络筒机配有电子清纱器，能自动检出纱疵和粗细节，自动切除并自动打结,还可以与微处理机接口作纱疵、粗细节的分类统计。配有微处理机的验布机能用显示屏将有关疵点类别的统计数、疵点位置、每卷布的长度（扣除坏布部分）和重量以统计表格形式显示出来，并能在一批布验完后输出本批布的总卷数、分类的疵点数和坏布扣除量的报告，还能打印出结果或记录在磁带上供日后检查之用。自从使用中机器阻抗、齐整判别和模态剖析等技巧现在，人们已很好地完成了大量驳咋的波动原因。在已知目前的情况下，运算系统的特征特性，使它的反应足够所需请求，称为振动安放。系统辨识系统在已知系统和反应条件的数学模型，即用实验数据和数学分析结合波系统确认。现代纺丝机械在设计上充分注意减少维护保养和延长使用寿命。在选用材料和制订热处理工艺方面经过周密考虑，保证零件的使用寿命长、动作可靠。有的采用部件装配时一次加足润滑剂，在若干年内无须加油；有的采用检测装置预防事故；有的采用特殊加工使零件具有镜面光洁度，等等。
1.2国内外研究现状
随着科学技术的进一步发展，针对纺丝机油盒动力学分析的研究发展很快，但普遍都采用有限元法对其进行分析。
密歇根大学的T. Jiang等应用有限元技术模拟了机床各部件的连接模式，对其进行动态特性分析后并提出了拓扑优化方法。
数学家兰德斯等对立式铣床的机构进行动力学分析，利用有限元方法得到机床特性，发现动态稳定性较低导致被加工工件表面质量很差，证实了在重力铣削条件下，较低的动态刚度会引起严重的后果[3]。
San Won Lee对同一台小型机床进行动态分析时，用数值和实验两种方法得到的不同结果表明结合面的存在会影响实验结果，因此需要建立等效参数模型用以提高机床性能[4]。
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