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离心电锭的动力学分析及优化设计，硕士学位论文，共99页。
摘要
对于高速旋转的离心纺丝电锭，因胶粘长丝丝锭微小动不平衡使其运转中产生的振动必然会对电锭造成一定的损坏，缩短使用寿命，影响工作效率。如何全面分析获得电锭系统的动力学特性，评估其疲劳寿命，探索动力学分析计算研究方法，对后续优化设计提出合理的改进方案和促进电锭的发展具有积极的意义。
本文重点针对现有离心纺丝电锭系统存在使用寿命较低，故障率较高的问题，运用多体运动学和刚柔耦合动力学理论，结合计算机仿系统仿真技术，对高速旋转离心纺丝电锭系统进行全面的动力学分析，获取电锭运转过程中的自由振动特性、强迫振动响应特性、系统结构受载特性等动力学信息，总结现有电锭故障的根本原因，并采用修正算法估算其理论疲劳寿命，即电锭的故障周期。
在保持现有电锭优点的基础上，以提升系统转速和延长疲劳寿命为主要研究目标，采用阻尼缓冲减振技术、高速陀螺稳定调心技术、迷宫式离心密封技术对电锭的结构进行优化设计，研究开发出一种高转速、高性能、高效率、低成本、低能耗、低故障的新型阻尼减振陀螺稳心式离心纺丝电锭。
在对传统电锭动力学分析的基础上，对新型电锭建立其刚柔耦合模型，并进行系统动力学分析，获得新型电锭在陀螺效应和阻尼减震作用下的动力学特性，通过对比分析及参数优化，进一步修正计算新型电锭的疲劳寿命。
通过对比新型电锭和传统电锭的各项动力学特性、疲劳寿命及性能指标，以数据和结论为依据，说明新型电锭在结构改进上的合理性和可靠性。
本文的研究成果不仅为电锭的研究提供了可靠的分析方法，可为今后新型电锭样机的试制和性能测试实验打下了较好的基础。同时，本课题研究已授权《阻尼减振定位柔性传动电锭离心机》国家实用新型专利（专利受权号：ZL201320240865.6），已受理公示《一种阻尼减振稳心式电锭离心机》国家发明专利（专利受理号：201310163233）。
关键词：离心纺丝电锭 刚柔耦合 振动响应 疲劳寿命 陀螺效应

目录
1 绪论 1
11 课题来源及其研究意义1
111 课题来源1
112 研究目的和意义1
12 课题研究背景2
13 离心纺丝电锭的研究现状3
14 课题研究的主要内容6
15 课题研究主要技术路线6
16 本课题研究难点及创新点7
161 课题研究难点7
162 课题研究的创新点7
17 本文研究思想与构成 8
2 传统离心纺丝电锭的结构原理和故障分析10
21 引言 10
22 传统离心纺丝电锭的结构和工作原理10
221 传统离心电锭的机构10
222 离心电锭的工作原理14
23 传统离心纺丝电锭故障诊断分析及影响15
24 本章小结18
3 传统电锭刚柔耦合动力学分析 19
31 引言 19
32 刚柔耦合动力学分析的基本理论19
33 传统离心电锭的动力学分析23
331 传统电锭固有特性分析23
332 传统电锭受迫振动响应分析36
34 电锭轴承疲劳寿命综合估算48
341 电锭轴承的动力学分析48
342 电锭轴承的寿命计算 52
35 本章小结 54
4 阻尼减震稳心式离心电锭的设计55
41 引言 55
42 新型离心电锭的结构改进55
421 背景技术55
421 结构改进56
43 新型离心电锭的综合性能 59
44 本章小结 60
5 新型电锭的动力学分析 61
51 引言 61
52 陀螺效应作用下新型电锭动力学分析61
521 陀螺的稳定性61
522 新型电锭的动力学模型63
523 新型电锭动力学分析67
53 本章小结 78
6 电锭综合性能对比 79
61 引言 79
62 电锭系统自由振动特性对比分析 79
63 电锭系统强迫振动响应对比分析 81
64 动力学特性对比 82
65 综合性能对比 82
66 本章小结 83
7 总结与展望 84
71 本课题的研究结论84
72 本课题研究主要创新点85
73 本课题的后续工作展望85
攻读学位期间发表的学术论文及研究成果90
致谢 91