毕业论文--高速造纸机辊筒动力特性的有限元分析

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1、I 高速造纸机辊筒动力特性的有限元分析 摘 要 现代造纸机的速度非常的高，可以达到 2000m/min。造纸机速度的提升带来的一个 直接的问题就是造纸机各个部件的动力学问题。比如造纸机的车速接近辊筒（尤其是导 辊）的临界转速，纸机将产生共振现象使纸机无法正常的工作。造纸机辊筒的动力特性 的研究不仅影响现有的车速下纸张的质量、造纸机的综合效率，而且直接关乎未来的造 纸机能不能进一步的提速。影响纸机辊筒的动力特性的因素很多，比如辊筒自身的结构 （壁厚、长度、直径）对其动力特性的影响，还有支撑刚度、陀螺力矩、轴承阻尼系数、 油 膜温度、轴承机构参数都对辊筒的动力特性有影响。解决由于高速旋转辊筒的振动

2、问 题，一方面可以分析辊筒与诸多影响因素的关系，在满足实际情况的前提下改变各个影 响因素的参数以此提高辊筒的临界转速；另一方面还可以利用动平衡的技术对高速旋转 的辊筒进行平衡。 本次分析将利用 ANSYS Workbench 对导辊的动力特性进行有限元的析，探索辊筒的 结构（长度、长度、直径）和支撑刚度对辊筒动力特性的影响，为提高导辊的临界转速 提 出可行性的建议，并分析在激励力下辊筒的不平衡响应，为动平衡的研究做准备。本 文的 主要任务主要包括： (a)建立导辊的实际模型，并利用 ANSYS Workbench 对其进行模态分析； (b)利用 ANSYS Workbench 对导辊动力特性的

3、影响因素（长度、壁厚、直径、支撑 刚度）与其动力特性的关系进行研究； (c)利用 ANSYS Workbench 研究在激励力下的导辊的不平衡响应； (d)提出解决高速导辊的振动的初步建议（提高临界转速、进行动平衡） 。 关键词：造纸机导辊,模态分析,不平衡响应分析,ANSYS Workbench,有限元分析 II Finite element analysis of dynamic characteristics of the high-speed paper machine roller ABSTRACT Today ,the speed of paper machine at a hig

4、h level which can easily approach to 2000m/min.Except for higher efficience and grater production,meanwhile,it lead to some dynamic problems about its component,especially the rollers with high speed.for example ,the machine will vibrate strongly when its practical speed near its critical speed.stud

5、y to dynamics of paper machine not only is significant to the quality of paper and the efficient of paper machine but be entwined with whether paper machine with higher speed.there are many influencing factors to rollers dynamic property ,such as,its length,diameter ,wall thickness,also,its support

6、stiffness, gyroscopic couple,The damping coefficient of the bearing,film temperature,The parameters of the bearing and so forth.in order to solve those dynamic problems about high speed paper machine.on the one hand,we can improve the critical speed of roller by optimizing rollers structure parameter,on the other hand,the dynamic balance can be used for decreasing rollers amplitude when it at a high speed. This time we will study rollers dynamic characteristics by using finite element appr