双电机造型振动设备的运动特性与仿真讨论双电机造型振动设备的运动特性与仿真讨论 摘 要：讨论了振动电机不同旋转组合对造型振动台运动特性的影响，应用 Solid Works 软件对造型振动台进行三维建模，运用虚拟样机分析软件对该条件下振动台进行仿真，最后分析了仿真结果，为振动台的设计提供理论依据。 关键词：铸造振动设备 运动特性 仿真 一、双电机振动台的工作原理和仿真参数 （一）工作原理 双电机振动台即两台振动电机来提供激振力。它通过控制两个电机的转动和停止及两个振动电机的转向，得到需要的垂直和水平方向的振动效果。电动机旋转时所产生的运动，可以用以下公式[1]来表示： 由表 1 可以发现，当相位差为 0、π 和 2π 时，即两个电机运动方向相反时，运动轨迹是垂直方向上的直线[4]；当相位差为π/4、3π/4、5π/4 和 7π/4 时两个电机运动方向相同时，运动轨迹垂直方向上的椭圆；当单个电机运动时，虽然其垂直方向运动轨迹也是椭圆，但是由于是单电机转动，因此靠近电机的位置运动轨迹比远离电机位置的运动轨迹大。 （二）主要仿真参数 根据理论模型，笔者建立的双电机振动台的虚拟样机模型，在不影响试验的基础上对振动进行了合理的简化，从而使仿真能够顺利地进行[5]。由于关键部件质量远远小于主体的质量，忽略的关键部件的质量，模型由振动台和激振电机两部分组成[6]，主要设置振动台体的总质量、总体尺寸以及电机的转速等，用 SolidWorks 对造型振动台进行三维建模，导入 ADAMS 后建立仿真模型后进行虚拟试验，造型振动台的主要仿真参数如下：振动台总质量为 2t，总体尺寸为 1500mm*1500mm*700mm，电机的额定转速设定为 2865rad/min。 二、虚拟样机几何建模 （一）几何体建模 根据双电机振动台的结构和工作原理，建立其简化力学模型[7]。首先简化的振动台的模型，把振动台上质体、下质体和砂箱看做单独个体；而振动电机则由偏心块、驱动轴和配重块三部分组成。这样做的目的是显著提高虚拟样机分析软件的仿真效率，缩短研发周期，降低研发成本。双电机振动台简化处理的三维模型如图 1 所示。 （二）添加约束和驱动 给模型添加约束和驱动[8]。在下质体与地面之间添加固定副约束，下质体与驱动轴之间添加旋转副约束。在上质体和下质体之间添加 X、Y、Z 方向上的轴套力柔性连接，并在振动台体所处的环境中添加重力和设置整体坐标系。最后在给旋转副添加旋转驱动。双电机振动台的约束和驱动...
