KBGM一200型开闭辊式磨粉机减速器箱体模态分析

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KBGM -200型开闭辊式磨粉机是采用液压缸对磨辊加载的磨粉机。其主要设计参数：电动机额定功率为55kW，生产能力为lO0200t/h，允许入料粒度为0.120mm，用于加工的物料为硬度范围为莫氏1～7的矿石和岩石物料。此磨粉机的减速器尺寸较大，工作环境较复杂，因此设计的减速器箱体必须具有足够的刚度和优良的动力学性能，且应避免共振现象。

模态是机械结构的固有特征，每-个模态有特定的固有频率、阻尼比和模态振型 。模态分析用于确定结构的振动特性，即通过研究无阻尼系统的自由振动，得到振动系统的自然属性，即固有频率和振型 。通过分析减速器箱体在易受影响频率段的各阶模态特性，预测在该频率区间内各种激励作用下的振动响应。通过运用SolidWorksSimulation，对磨粉机减速器箱体进行模态分析。

1 减速器结构及工作原理磨粉机减速器箱体的参数 ：长 ×宽×高为1274mm×810mm×481mm，壁厚为45mm；箱体质量为105.6Kg，输入转速为740r/min，输出转速为47.4 r/min。减速器箱体工作原理如图1所示，减速部分为带传动和两级斜齿轮传动。根据磨粉机的工作特点，高速轴、中间轴及低速轴均竖直放置，水平工作的磨盘位于低速轴 (3轴)上方，并将质量比较轻的箱盖至于箱体顶部，以便后期维修。

图1 减速器工作原理2 减速器箱体振动分析实际工作中，减速器箱体的质量和刚度都有分布特性。为了便于分析计算，可将减速器箱体的振动系统简化为若干个质量和无质量的弹簧组成的系统 。振动微分方程为：MCuKuQ (1)其中，M，K和C分别为质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵。 ，U，U和Q则分别为加速度向量，速度向量，位移向量和外激励向量。

齿轮的轴向载荷能够改变减速器箱体的固有频率，但轴向载荷较小，可忽略其对箱体固有频率和振型的影响；此外，阻尼结构自振频率对箱体固有频率影响也很小，可认为方程中外激励向量Q和阻尼C均为零向量，故式 (1)可简化为：Kq0 (2)多自由度系统，-般不是作某-固有频率的自由振动，而是作多个频率简谐振动 的合成振动。假设减速器箱体作简谐运动 ，则位移向量收稿日期：2013-05-27基金项目：河南势学技术成果：豫科鉴委字[2012]第505号作者简介：李大磊 (1963-)，男，河南郑州人，副教授，研究方向为先进制造技术。

[1441 第35卷 第8期 2013-08(上)速、正确和高效的诊断。图6为针对柱塞变量泵滑履研伤的诊断，并得出了相应的维修建议和故障描述。