（ｃ）交錯排列該排列分單片和雙片兩種形式，圖２．３ｃ為雙片交錯排列。總結了造成轉子不平衡的各種原因，并從轉子對稱銷軸受力角度分析了轉子存在的三種不平衡狀態，為錘片式粉碎機的動態特性研究奠定了基礎。本課題來源于江蘇牧羊集團，是牧羊集團與南京理工大學產學研合作課題。活動硾片式粉碎機從表３．１可以看出，有限元法相比傳遞矩陣法有更高的計算精度，雖然對計算機性能提出了更高的要求，但在結合有限元分析軟件（如ＡＮＳＹＳ）后，計算時間大大縮短，更加適合復雜轉子系統特別是高速轉子的動力學分析。與我一同工作的同事對本學位論文做出的貢獻均已在論文中作了明確的說明。靜不平衡 動不平衡 靜、動不平衡圖２．１３錘片式粉碎機轉子不平衡狀態（ａ）靜不平衡 此時轉子對稱軸離心力合力Ｒ１和Ｒ３作用線在同一直線上，Ｒ。

但只是定性地、經驗性地提出這一問題，并沒有深入研究。３．２有限元法與傳遞矩陣法優缺點比較表３．１傳遞矩陣法與有限元法優缺點的比較計算方法 優點 ’缺點不會因單元增加而影響傳遞矩陣階數，且 求解大型復雜轉子系統動力各階臨界轉速的計算方法完全相同。活動硾片式粉碎機在選定測量和分析結果集之后即可繪制測量參數的動態曲線圖。從仿真結果可以算出，錘片繞銷軸擺動的周期為Ｔ＝Ｏ．０１５ｓ。本課題的研究主要包括以下幾個方面內容：（１）對錘片式粉碎機的結構特點進行分析，研究轉子不平衡原因。對于微小的變形≈ｐ，，當轉子以等角速度Ｑ自轉時，如忽略扭轉變形，則矽＝Ｑｆ。

轉子軸的任一截面，其位置可用軸心的坐標Ｘ、Ｙ，截面偏轉角色、只，以及自轉角矽表示。大多數情況下，機械振動是有害的。但對于懸掛了錘片的轉子，由于錘片與銷軸之間為鉸接方式，重力的作用必然使得靜態時轉子的質心向下偏移。牧羊集團是國內的飼料機械生產企業，牧羊集團生產的飼料粉碎機也是國內同類產品中性能的，但仍存在這類粉碎機的通病即振動和噪音較大。該模型沿軸線把轉子系統劃分為圓盤、軸段、軸承座等單元，這些單元是一些表示為矩陣形式的離散單元，彈性、慣性已知。活動硾片式粉碎機將以上參數代入式（２．１５）， 則錘片相對銷軸擺動周期的理論計算值為：Ｚ：．０．００１６２７８——×０．０２：０．０１５５７ｓ ，＝＼ｆ ０．２９ｌ×０．０５×０．１８４５可以看出，錘片擺動周期的仿真分析結果與理論計算結果基本一致，誤差僅為３．６％，驗證了關于錘片運動分析結論的正確性。

研究生簽名：蘭勇蔓！整！墨沙話年鄉月７日．學位論文使用授權聲明南京理工大學有權保存本學位論文的電子和紙質文檔，可以借閱或上網公布本學位論文的部分或全部內容，可以向有關部門或機構送交并授權其保存、借閱或上網公布本學位論文的部分或全部內容。活動硾片式粉碎機在此，有必要首先對錘片式粉碎機結構尤其是其轉子結構的特點進行透徹的研究，為其后的粉碎機機體振動研究奠定基礎。，旋轉軸“ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ２＂（即錘片與錘架板間連接）的初始位置為３０。２．４．２錘片的運動分析錘片式粉碎機由啟動達到穩定工作轉速的過程是一個快速的升速過程，其間不可避免地使錘片質心相對銷軸軸心產生很大的相對速度，這給了錘片繞銷軸運動的初始激勵。２．６小結根據錘片式粉碎機的結構特點，對其工作部件——轉子的結構特點進行了透徹的分析，并對錘片在轉子運行過程中的受力和運動進行了分析。雖然由系統結構特點決定的靜態系統偏心只對在轉子啟動瞬間造成沖擊振動，在轉子達到穩定工作轉速后將逐漸實現自我動平衡，但其他因素造成的不平衡引起的振動將隨著轉子旋轉速度的增加而增大。

（３－６） 舊刪㈦…州ｓｉｎＱ０’㈦ｕ羔［ＹＡ％－０州肋Ｙ置，ｒ【：，）＝ ，口，也］７３基于有限元法的旋轉機械動力學分析理論 碩士論文［鳩，］－面ｋｔｌ１５６ ２２ｌ ５４ －１３ｌ２２ｌ ４２２ １３ｌ 一３１２５４ １３， １５６－２２，１３ｌ一３１２—２２ｌ ４１２單元的轉動慣性矩陣［Ｍ職］為：單元的回轉矩陣［ｇ］＝ｎｉｌ】，單元的剛度矩陣［群】為：［Ｋ。選擇錘架板與主軸的之間的銷釘連接，在此處定義伺服電動機，在“輪廓”選項中定義電機速度為Ａ＝１８０００ｄｅｇ／ｓｅｃ（假定轉子工作速度為３０００ｒ／ｍｉｎ）。錘片式粉碎機是目前飼料工業中應用廣泛的一種粉碎機機型，它主要利用高速旋轉的錘片對物料產生強烈的沖擊和摩擦來達到對物料破碎的目的，具有結構簡單、通用性好、適應性強、生產率高的特點【３】。２．１錘片式粉碎機的總體結構錘片式粉碎機是飼料工業中使用廣泛的一種粉碎機機型，其主要結構由機座、上機殼、轉子、操作門、進料機構、篩網和出料機構組成。（ａ）螺旋線排列、十一卅巾十 ．卜州，斗卅—什’—什．＋－＊＿廿十＋卅斗卅—㈣１寸（ｂ）對稱排列．（ｃ）交錯排列（ｄ）對稱交錯排列圖２３轉子錘片綢排列方吉（ａ）螺旋線排列：螺旋線排列方式分單、雙螺旋兩種，圖２．３ａ為單螺旋線排列。活動硾片式粉碎機工作中，錘片軌跡均勻，不重復，但工作時物料略有推移，銷軸間隔套品種多。

活動硾片式粉碎機工作過程中，錘片磨損比較均勻。連接軸設置：設置旋轉軸“ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｌ”（即錘架板與主軸間連接）的初始位置為０。因此，錘片式粉碎機的設計制造過程與其它旋轉機械一樣，需要對轉子進行靜、動平衡校驗，研究轉子的臨界轉速、不平衡響應等動態特性，從結構參數、加工工藝和工作條件上改善轉子的工作情況，減小振動。２．３．２錘片與主軸干涉轉子結構靜態分析（ｃ） （ｄ）圖２．５錘片與主軸存在干涉的轉子靜態質心偏移示意圖圖２．５為錘片與主軸存在干涉的粉碎機轉子靜態示意圖，其中圖２．５ａ￣２．５ｃ所示為不同位置時轉子質心的偏離情況；圖２．５ｃ、圖２．５ｄ顯示了同一位置、錘片在轉子上的搭置形式不同時轉子質心的偏離情況。也是說，靜止狀態的錘片轉子系統存在質心與轉動的明顯偏離，但依然可保持隨遇靜止狀態。錘片式粉碎機的結構不僅決定了它的靜態力學特性，也對其動態特性起著關重要的作用。

在建立裝配模型時，將主軸設為基礎件，依次裝配錘架板和錘片，連接類型均選擇為“銷釘＂連接。活動硾片式粉碎機按照這個理論，錘片相對其錘架板懸掛點的慣性半徑之平方房２，應當等于錘懸掛點距離Ｃ與懸掛點到錘片打擊端部距離￡之乘積【３］【２¨，即Ｐｃ２＝ＣＬ。根據線性振動理論以及轉子動力學基本理論，運用計算機有限元的方法對錘片式粉碎機轉子振動模態及不平衡響應等動態特性主要問題進行了研究。但對錘片式粉碎機的動態特性及其影響因素的研究則相對較少，關于錘片式粉碎機結構動態優化設計的研究則幾乎空白。圖２．９為轉于啟動后前２０ｓ錘片繞銷軸擺動的位置一時問動態曲線圖：圖２１ ｎ為１９．５ｓ～２０ｓ之間的錘片擺動位置一時刪曲線圖：圖２１１為１９５ｓ～２０ｓ之間的錘片擺動角速度一時問曲線圖。對轉子系統進行分析計算時有多種方法，對于簡單離散轉子系統的分析大多是基于理論力學的分析方法，而對復雜轉子系統則多用傳遞矩陣法和有限元法。