电池极片轧机是提高电池极片致密度的重要设备,为了进一步提高电池极片的轧制精度和厚度一致性。论文基于对目前轧机结构的分析,提出一套以牌坊结构优化为核心的牌坊式短应力极片轧机。论文重点分析了短应力线牌坊结构的优化过程,并通过动力学分析与仿真研究的形式对核心牌坊结构和极片轧机整体系统展开研究分析,为提高电池极片的生产质量以及极片轧机结构设计与分析提供了一定的指导意义。论文主要从以下几个方面展开研究。1.牌坊式短应力极片轧机核心结构设计与分析。以提高电池极片的厚度一致性为切入点,通过对不同轧机结构的分析,确定了以优化牌坊为目标,进而达到提高极片轧机整体刚度的目的。结合短应力线轧机的设计原理、运用创新设计方法,得到了短应力线牌坊结构。并以短应力线牌坊结构设计为主,其他结构优化为辅,共同确定了牌坊式短应力极片轧机的整体设计方案。2.优化设计后的核心结构短应力线牌坊进行研究。利用对比分析的形式,根据牌坊结构的实际工作特点对其进行了整体受力分析,推导出牌坊受力模型;建立牌坊有限元模型,以有限元分软件为载体,探究了两种牌坊结构在同种工况下的变形、应力以及动态特性的不同结果,验证了短应力线牌坊结构的理论分析的正确性以及短应力线牌坊结构设计的合理性。3.对牌坊式短应力极片的整体结构进行动力学特性研究。结合动力学分析原理与动力学分析方法,建立牌坊式短应力极片轧机的两辊四自由度的动力学模型,利用软件分析对极片轧机的垂直振动模型的固有特性进行计算,对系统的固有频率和各阶振型进行分析。运用动力学仿真分析的形式,建立牌坊式短应力极片轧机的刚柔耦合模型,添加不同激励对牌坊式短应力极片轧机进行动力学特性的仿真分析。论文对牌坊式短应力极片轧机进行实验分析,依据牌坊式短应力极片轧机的整体设计方案,进行了样机的加工制作。并以此作为实验平台,分别进行了极片轧机振动测试实验与极片厚度一致性的检测分析,实验结果一方面表明了牌坊式短应力极片轧机在动力学特性分析的正确性以及整体设计方案的可行性;另一方面证明了牌坊式短应力极片轧机所轧制的电池极片能够达到厚度一致性的要求,保证极片的轧制精度。