錘片式秸稈粉碎機是目前飼料工業(yè)中應用最廣泛的一種粉碎機機型，它主要利用高速旋轉的錘片對物料產(chǎn)生強烈的沖擊和摩擦來達到對物料破碎的目的，具有結構簡單、通用性好、適應性強、生產(chǎn)率高的特點。但由于是在高速旋轉工況下的機械，這類粉碎機普遍存在振動和噪音較大的問題。目前國內外對錘片式粉碎機的研究主要集中在，諸如轉子直徑、粉碎室寬度、錘片末端線速度、錘篩間隙、錘片數(shù)量、錘片厚度、錘片排列方式以及吸風量等因素對粉碎機工作效率的影響上，其研究目的多在于提高粉碎效率，節(jié)能降耗。但對錘片式粉碎機的動態(tài)特性及其影響因素的研究則相對較少，關于錘片式粉碎機結構動態(tài)優(yōu)化設計的研究則幾乎空白。
      本文利用有限元分析軟件ＡＮＳＹＳ，對錘片式粉碎機轉子一軸承系統(tǒng)進行了動力學分析，得到了系統(tǒng)的固有頻率、振型以及不平衡振動響應�；�于靈敏度分析原理分析各結構參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響，并根據(jù)現(xiàn)代機械優(yōu)化設計理論對轉子結構進行優(yōu)化設計提供參考。
一、轉子一軸承系統(tǒng)有限元模型及動力學分析
1．錘片式粉碎機轉子的基本結構
錘片式粉碎機的轉子主要由主軸、錘架板、定位套筒、錘片、銷軸、錘片隔套，以及其他一些標準件（如鍵、開口銷、圓螺母、止推墊圈等）組成。錘片式粉碎機轉子不同于一般機械設備中常見的內部無活動部件的轉子，其執(zhí)行粉碎的主要部件——錘片，是懸掛在均布于轉子錘架板的銷軸上的，錘片與銷軸的聯(lián)接方式屬于鉸接，各錘片可繞銷軸自由傳動。
2．有限元模型
      根據(jù)轉子的實際結構，在不影響計算精度的前提下，建立轉子有限元模型過程中進行了以下簡化：
（１）將主軸和定位套筒合并為一個幾何實體，采用ＢＥＡＭｌ８８梁單元來模擬。對于主軸的變截面結構，可以通過定義不同的梁截面來模擬。
（２）錘架板、擋圈、錘片、銷軸、錘片隔套等零件隨著主軸一同旋轉，將其簡化為三維質量單元ＭＡＳＳ２１。
（３）對起彈性支承作用的滾動軸承用ＣＯＭＢＩＮｌ４彈簧單元來模擬。由于ＣＯＭＢＩＮｌ４是一維彈簧單元，所以考慮在主軸的水平和垂直方向分別設置２個ＣＯＭＢＩＮｌ４單元，來分別模擬滾動軸承在這兩個方向的彈性。在主軸與聯(lián)軸節(jié)連接處，考慮存在彈性連接，所以在水平和垂直方向上也設置兩個彈簧單元，來模擬聯(lián)軸節(jié)對主軸的支承作用。
二、轉子結構動態(tài)靈敏度分析及優(yōu)化設計
      錘片式粉碎機的結構復雜，設計變量很多，為了有效地進行結構的動態(tài)優(yōu)化設計，必須了解哪些物理參數(shù)對結構的動態(tài)特性影響較大，即研究結構的動態(tài)特性對這些結構參數(shù)的敏感程度。在靈敏度分析基礎之上，有目的地修改結構，從而達到最佳的優(yōu)化結果。
 三、結論
    以ＡＮＳＹＳ軟件為平臺，建立了錘片式粉碎機轉子有限元分析模型，對轉子進行了動力學分析，得到了轉子固有頻率、模態(tài)振型、不平衡響應等重要動態(tài)性能參數(shù)。在此基礎．匕，對轉子結構進行靈敏度分析并完成了結構的動態(tài)優(yōu)化設計。經(jīng)過優(yōu)化，錘片式粉碎機轉子的動態(tài)性能得到了明顯提高，為錘片式粉碎機的改進提供了行之有效的解決辦法，并為相似類型的旋轉機械的動態(tài)優(yōu)化設計提供有益的參考。