力学课程设计报告--电磁振动给料机的振动分析与隔振设计

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1、 振动力学课程设计报告振动力学课程设计报告 课设题目：课设题目：电磁振动给料机的振动分析与电磁振动给料机的振动分析与隔振设计隔振设计 单单 位：位： 专业专业/班级：班级： 姓姓 名：名： 指导教师：指导教师： 一、前一、前 言言 1、课题目的或意义、课题目的或意义 通过对电磁振动给料机的振动分析与隔振设计，进一步了解了电磁振动给料机的振动原 理，同时通过对结构进行振动分析或参数设计，进一步巩固和加深振动力学课程中的基本理 论知识，初步掌握实际结构中对振动问题分析、计算的步骤和方法，培养了我们将所学的知 识与实际问题相结合的方法途径，提高独立分析问题和运用所学理论知识解决实际问题的能 力。 2

2、、课题背景：课题背景： 目前，电磁振动给料装置在工业生产上应用十分广泛。随着科学技术和计算机控制的日 益发展，社会生产对电磁振动给料机的效率与自动化控制要求越来越高；随着人们对振动与 控制问题认识的深入，也使得提高电磁振动给料机的性能成为可能。 特点： （1）电气控制采用可控硅半波整流线路。可无级调节给料量，可用于自动控制的 生产流程中，实现生产自动化。 （2）无转动零部件，不需润滑，结构简单，维修方便。 （3） 物料呈微抛运动，料槽磨损小。 （4）采用合金钢板制成的料槽，可适用输送高温、磨损严重 及有腐蚀性的物料等。 国内外，生产和使用振动给料机的厂家很多，从起振方式的分类来说，现在主要有三

3、种， 即偏心电机、电磁铁和压电陶瓷，其中偏心电机与电磁铁应用比较广泛，压电式的在我国还 处在研究阶段并且因其振动幅度不丈，在生产中的应用受到了一定的限制。就控制与安装 的方便性来说，电磁铁的要比偏心电机更为方便，因而电磁铁的应用更为广泛。在这次模型 中，我们以应用最为广泛的电磁振动给料机作为研究对象。 二、振动（力学）模型建立二、振动（力学）模型建立 1、结构（系统）模型简介、结构（系统）模型简介 由槽体、电磁激振器、主振弹簧与隔振弹簧等组成。工作槽体是由钢板焊接成的槽子， 电磁激振器中的铁芯固定在激振器壳体上，衔铁与槽体的联接叉相连接。板弹簧两端用压紧 螺钉固定于激振器壳体上，其中部夹紧在联

4、接叉上。这样，槽体、激振器及板弹簧就构成了 双质体的主振系统。 振动电磁振动给料机电磁线圈的电流是经过单相半波整流的，当线圈接通后在正半周内 有电流通过，衔铁与铁芯之间便产生了一脉冲电磁力互相吸引，这时槽体向后运动，激振器 的主弹簧发生变形储存了一定的势能，在负半周线圈中无电流通过，电磁力消失，主弹簧释 放能量，使衔铁和铁芯朝反方向离槽体向前运动。 电磁振动给料机基本机构如下图所示： 简化模型如图： 2、系统模型参数、系统模型参数 1 m 、 2 m 质体 1 和质体 2 的质量； 1 k 、 2 k 、k3质体 1 和质体 2 上弹簧的刚度及两个质体间的弹簧刚度； 1 x 、 2 x 质体

5、1 和质体 2 位移及两个质体的相对位依； w 激振频率。 F激振力 三、振动分析三、振动分析 1、振动方程建立振动方程建立 振动微分方程： MxKxF 111 222 00 00 mm M mm 1211112 1132122 kkkkk K kkkkk 11 2 2 xx xx x x 1 1 sin sin Ft F Ft 2、模态模态定性定性分析分析 （1）固有频率： 2 111112 2 212222 0 kmk kkm 2 4 2 i bbac w a 1122 amm 11222211 ()bmkmk 2 112212 ckkk 1 , 2i ( ) 1 1 i 2 ( ) 111112 2 2 122222 i i i kmk kkm 22 11222211112222111122112212 23 1 112212 22 11222211112222111122112212 112 2 112212 ()4() 2 ()4() () 2 mkmkmkmkmmkkkkk mmmm mkmkmkmkmmkkk kmm mmm m （2）隔振模态： 给料机的隔振频率取 2.5-10HZ，可算出隔振弹簧刚度： 2 23121 ()kkmm （3）主振模态： 电磁振动给料机的频率是由电网的频率决定的，对半波整流的电磁振动给料机，其工作 频率为