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    錘片式秸稈粉碎機(jī)是目前飼料工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種粉碎機(jī)機(jī)型，它主要利用高速旋轉(zhuǎn)的錘片對(duì)物料產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和摩擦來達(dá)到對(duì)物料破碎的目的，具有結(jié)構(gòu)簡單、通用性好、適應(yīng)性強(qiáng)、生產(chǎn)率高的特點(diǎn)。但由于是在高速旋轉(zhuǎn)工況下的機(jī)械，這類粉碎機(jī)普遍存在振動(dòng)和噪音較大的問題。目前國內(nèi)外對(duì)錘片式粉碎機(jī)的研究主要集中在，諸如轉(zhuǎn)子直徑、粉碎室寬度、錘片末端線速度、錘篩間隙、錘片數(shù)量、錘片厚度、錘片排列方式以及吸風(fēng)量等因素對(duì)粉碎機(jī)工作效率的影響上，其研究目的多在于提高粉碎效率，節(jié)能降耗。但對(duì)錘片式粉碎機(jī)的動(dòng)態(tài)特性及其影響因素的研究則相對(duì)較少，關(guān)于錘片式粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究則幾乎空白。
      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)。基于靈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、銷軸、錘片隔套，以及其他一些標(biāo)準(zhǔn)件（如鍵、開口銷、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)備中常見的內(nèi)部無活動(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)子錘架板的銷軸上的，錘片與銷軸的聯(lián)接方式屬于鉸接，各錘片可繞銷軸自由傳動(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)子有限元模型過程中進(jìn)行了以下簡化：
（１）將主軸和定位套筒合并為一個(gè)幾何實(shí)體，采用ＢＥＡＭｌ８８梁單元來模擬。對(duì)于主軸的變截面結(jié)構(gòu)，可以通過定義不同的梁截面來模擬。
（２）錘架板、擋圈、錘片、銷軸、錘片隔套等零件隨著主軸一同旋轉(zhuǎn)，將其簡化為三維質(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。