李京 范真 陈祖英 张伟 徐旭松

摘 要：机架部件的稳定性是成纱质量的关键因素。通过ANSYS Workbench对细纱机机架进行模态分析和随机振动分析，得到机架的前8阶的振型以及随机振动位移响应值，并根据分析结果对机架部件作了适当改进并进行仿真分析。结果表明：机架的前3阶固有频率分别提高了27.7%、47.9%、23.6%；机架X、Y、Z方向瞬间增大峰值处的功率密度谱值分别减小了65.9%、41.8%、83.5%。该结果可为细纱机机架的结构优化设计提供参考。

关键词：细纱机机架；固有频率；振型；最大位移；功率谱密度

中图分类号：TH122

文献标志码：A

文章编号：1009-265X（2018）02-0090-07

Dynamic Simulation Analysis of Spinning FrameRack Based on ANSYS Workbench

LI Jing1， FAN Zhen1， CHEN Zuying2， ZHANG Wei1， XU Xusong1

（1.School of Mechanical Engineering， Jiangsu University of Technology， Changzhou 213001， China；2.Textile Machinery Manufacture Co.， Ltd， Changzhou 213001， China）

Abstract：The stability of rack component is a key factor of the quality of yarn. Modal analysis and random vibration analysis of spinning frame rack were carried out with the help of ANSYS Workbench. First eight bands of vibration form and random vibration displacement response values were gained. According to the analysis results， the improvement of spinning frame rack was implemented and its simulation analysis was conducted， too. The analysis results show that first three natural frequencies of the rack increase by 27.7%， 47.9% and 23.6% respectively， and the PSD values at the point of increasing peak quickly along the direction of X， Y， Z decrease by 65.9%， 41.8% and 83.5% respectively. The results provide a reference for the optimal design of spinning frame rack.

Key words：spinning frame rack； natural frequency； vibration form； maximum displacement； PSD

機架作为细纱机的支撑部件，在工作过程中需要承受很多复杂多变力的作用，易出现共振现象，使得中墙板侧向、机梁、龙筋等扭曲变形；由于工况复杂多变，细纱机机架在工作时还会出现随机振动，这会严重影响纺纱质量，降低生产效率。所以有必要对机架部件进行模态分析以及随机振动分析。

张元通[1]通过ANSYS Workbench对颗粒机机架进行模态分析，为颗粒机进一步仿真分析打下了基础；孙康等[2]对刮板式花生脱壳机机架进行仿真分析，验证了脱壳机的工作频率和皮带传动引起的振动频率都远小于其第一阶固有频率，不会发生共振现象；韦辽等[3]对CA6140机床主轴箱进行模态和随机振动分析，判断机构设计的合理性。以上研究仅进行了仿真分析，没有给出具体的改进方案。

本文以TH588型细纱机机架为研究对象，利用有限元仿真软件ANSYS Workbench进行模态分析和随机振动仿真分析；……