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高速造纸机辊筒动力特性的有限元分析 装备091班：焦炜 指导教师：张锋 （陕西科技大学轻工与能源学院 陕西 西安 710021） 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。解决由于高速旋转辊筒的振动问题，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动平衡。本次分析将主要应用有限元的方法对造纸机干网导辊的动力特性进行分析，帮助造纸机导辊的结构设计、结构改进、动平衡的实施。 关键词：造纸机干网导辊,动力特性,有限元分析 Finite element analysis of dynamic characteristics of the high-speed paper machine roller Abstract：Today ,the speed of paper machine at a high 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.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 roller’s structure parameter,on the other hand,the dynamic balance can be used for decreasing rollers’ amplitude when it at a high speed. This paper will devote most of its energy to dynamic of the guide roller,in order to complete the design optimize and dynamic balance of structure of roller of paper machine with high speed. Keywords:Paper machine guide roller, model analysis, unbalance response analysis, ANSYS Workbench， finite element analysis 1.前言 造纸机的导辊种类很多其作用都在于支承纸副和毛毯的张力和改变毛毯的运行方向。由于现在造纸机的速度越来越快，众所周知造纸机上的辊子不仅种类多，而且数目也相当的大，所以造纸机速度的加快带来的直接问题就是辊筒（尤其是导辊）的同类型问题，当导辊的速度超过其一阶的临界转速导辊就处于柔性状态，这是时导辊的振动量很大不能满足造纸技术的要求[1]。所以研究导辊的动力学问题是现代造纸机的意向非常重要的任务[2]。转子动力学的问题包括模态分析和不平衡响应，模态又包括临界转速和振型，不平衡响应包括谐响应分析、谱分析、瞬态动力学分析。本次分析着重分析造纸机导辊的临界转速、振型以及在不平衡力下的不平衡响应。导辊的模态与导辊的结构有很大的关系，所以我们有必要分别探讨导辊的各个结构参数、支承刚度的临界转速和振型[3][4]。为了造纸机导辊的动平衡我们将分析造纸机导辊在不同种类激励力以及不同大小的激励力下的导辊的不平衡响应。在计算机技术非常发达的今天，本次分析我们将基于ANSYS Workbench分析软件，应用有限元的方法对造纸机干网导辊的动力特性进行分析。 2.导辊的模态分析 本次分析利用ANSYS Workbench对导辊的模态进行分析计算并且对结果进行分析。在ANSYS Workben