多型号滚子链条冲断设备的结构设计与仿真研究

发布时间：2017-11-07 21:33

  本文关键词：多型号滚子链条冲断设备的结构设计与仿真研究

  更多相关文章： 多型号链条冲断 结构设计 刚柔耦合动力学仿真 有限元分析

【摘要】：链条冲断设备是应用于链条生产终端、面向链条用户或经销商的一种设备,可冲出不同节数的链条以满足不同工作场合、不同机器的需要。现有的链条冲断设备只能冲断单一型号的链条,设备通用性低,冲断多种型号的链条时,需要再生产对应型号的冲断设备,成本较高,设备占地面积较大。针对以上问题,本文设计了多型号滚子链条冲断设备,通过更换冲断装置可在一台设备上实现不同型号链条的冲断。根据链条冲断设备的工作原理对多型号滚子链条冲断设备进行设计,其主要结构包括链条输出装置、链条传动装置、冲断装置及控制系统四大部分。链条冲断设备的链传动系统一般将链轮作为从动部件,这样也就无法实现多种型号链条的传动。本文将链传动系统的主动轮设计为链轮,传动部件设计为导向轮,以此可实现多种型号链条的传动。对输出过程中链条所需的拉力公式进行了推导,得出拉力的大小与链条型号、链速、链条在输出装置圆柱体上的缠绕状态等多种因素有关,是一个实时变化的量,为减小传动过程中因链条输出装置处摩擦力变化引起的链条运行的不平稳性及链条对链轮的冲击,增设了链条张紧装置。链条输出装置处的摩擦力、张紧装置提供的张紧力与链轮处对链条的力共同维持了链条运行时的受力平衡。根据以上分析提出了链条传动装置的设计方案,包括装置中导向轮的布局方式、导向轮与张紧装置的配合方式等,为传动装置的整体设计提供了理论依据。从理论上分析计算了链条传动过程中啮合冲击力的大小及链条的振动频率,并结合仿真加以验证：通过模态分析获得了链条的固有频率,直观地看出链条的前五阶频率下对应的阵型；通过对链传动系统的刚柔耦合分析,可直观地看到链轮在实际工作过程中的应力与应变情况,并对链轮的冲击强度进行了校核。针对本文开环链传动的特点,结合链条与链轮正确啮合的机理,验证了本文链条在初张紧力时,可与链轮正确啮合；并在后文通过动力学仿真分析了此初张紧力下链条链轮的啮合情况、链条的波动情况。对多型号滚子链条冲断设备的关键零部件进行了静力学有限元仿真分析,获得其在实际工况下的应力应变情况及应力集中的位置,对其强度、刚度等进行了校核。设计合理的控制系统才能适应多型号滚子链条冲断设备自动化冲断的需要,本文选用能根据外界负载变化即时做出调整的伺服电机作为驱动装置,并能保证链条冲断的精度及效率。另根据选型原则,通过相关计算合理地选出了与系统相适应的减速机、电动缸、气缸等驱动装置。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH132.45

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本文编号：1154239