对一个典型的印机传动系统,用一种新的方法模拟扭转振动,估算了系统固有频率及主振型,并对振动响应和动力学载荷因子进行了预测.预测结果与实验测试结果完全一致.
　　扭转振动和扭矩激励在印机传动系统中一直是一个值得关注的问题.此对印机传动系统扭转振动给出了一个一般模型和动力学仿真方法.对系统瞬态和稳态的固有频率和振型以及动力学响应进行了估算.该模型和仿真方法对印机系统设计有一定指导作用,能有效避免有害的固有频率和自激振动,并能较精确计算现有印机传动系统的动力学响应.
　　物理模型和力学模型典型的印机传动系统包括以下组成部分.电动机,联轴器,齿轮传动单元(齿轮箱),滚筒.齿轮传动单元可以是单级或多级传动,主要依赖于传动系统的传动比.最后一级传动轴是小齿轮与滚筒同轴,且小齿轮与输出轴相联,而齿轮箱的输出轴是用来驱动两个滚筒的.
　　典型印机传动系统在物理模型中,轴被设定为具有扭转刚度的弹簧,并且有集中质量转动惯量;齿轮被设定为具有集中质量转动惯量的回转体;主传动轴被设定为具有扭转刚度,中空的具有转动惯量的回转体.扭转刚度和转动惯量可根据实际几何尺寸求解.
　　通过以上设定和假设,传动系统可以由质量---弹簧系统模拟代替.弹簧用来描述轴的扭转刚度,质量用来描述回转体的转动惯量.阻尼系数根据材料,齿轮啮合及轴承情况来假定.
　　在许多情况下,传动轴可以简化为一个固定直径的圆柱体,同时具有扭转刚度和转动惯量.值得注意的是扭转刚度和转动惯量均与轴直径有关.因此可以根据轴的实际尺寸,来计算简化轴的当量转动惯量和当量刚度.轴的当量转动惯量和当量刚度可由动能和势能转换定律分别求得.
　　系统固有频率和振型系统固有频率和振型.横坐标表示振型序号,纵坐标表示系统固有频率(Hz).每个系统固有频率都有一个相对应的振型.横坐标代表相应的旋转体.图4中头三个振型具有较高频率,与其相关的系统分别是电机,第一级减速器,第二级减速器和与其相连接的传动轴.最后两个振型表示两个工作辊和与其相连接的传动轴,它们具有较低频率.唯一不同的是两工作辊具有不同的振动相位.
　　动力学仿真尽管没有明显的共振激励,但仍有必要通过动力学仿真来获得瞬态振动及所谓的扭矩放大系数(TAF).软件Matlab/Simulink可用做扭转振动系统的动力学仿真.对系统动力学方程的仿真图如图5所示.
　　系统动力学响应动力学载荷因子或者扭矩放大系数(TAF),作为动力学载荷对名义载荷的比率被定义.在印刷过程中,通过动力学模拟,印机系统不同部分的扭矩放大系数(TAF)法,建立了高速化供瓶螺杆的供送运动学及动态性能的评价体系,为自动机械中变参数螺杆这类关键构件的创新高速化模型提供了评价指标,这一评价体系的成功建构具有重要的工程意义.

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