往复送料机构的动力学性能研究及改进

发布时间：2020-06-10 01:06

【摘要】：往复进给机构可应用于各种大型机构和多种工作场合,是应用最为广泛的机构运动形式之一。往复进给机构的可靠性往往影响着整体机构的工作效率。实际工况中,较高频率的往复进给机构可能会由于惯性力过大、机构本身的结构不稳定等因素造成一系列的失效现象,使设计要求无法被满足。本文即针对实际情况中出现的问题,采用科学合理的研究方法对机构存在的问题进行分析和相应的改进设计。文章先是简单介绍了此种往复进给机构的工作原理,在此基础上针对出现的问题给出科学的判断,然后提出应用多体动力学仿真软件对机构进行动力学仿真的方法,通过分析仿真结果,指出机构存在的问题,并明确相应的改进思路。后续应用更精确的刚柔耦合动力学仿真技术,明确机构的改进方案,做出针对机构关键结构的相应调整,然后验证结构改进的合理性,最终得到机构的改进结果。改进后的机构投入生产后稳定可靠,满足工作要求,无之前的失效情况发生,故本文的研究达到了预期目标,改进了原有机构,使得进给机构的动力学性能得到提升,对往复进给机构的使用有一定的现实意义。本文也对机构的刚体动力学,尤其是刚柔耦合动力学研究分析的流程和方法有一定的研究价值和借鉴意义。
【图文】：

运动机构,偏心轮

华中科技大学硕士学位论文，并运用在往复式吸热式发动机上并以此获得了美国专利[4]。国内的许多近年来也更重视了对往复直线运动机构的研究及优化，诸如苏州大学钟康某种型号刨床上的曲柄滑块往复机构进行改进，提出利用一种对称偏心轮替代老式的曲柄滑块机构实现高频往复直线运动[5]如下图 1-1，此机构可轨和导杆之间的压力，有效的减小摩擦耗能，使机构更加高效。此外还有张明哲团队，改进了一种轻载往复直线运动机构，使用小型气缸驱动机构而形成了集机械，电子和液压技术于一体的轻载线性往复运动装置[6]。该小型气缸驱动的短行程滚动螺母机构实现运动，可实现更高频率，稳定性环保性的往复运动。总体以来说，机构往复机构的改进设计较为简单，但机构性能的提升很明显，故对其运动原理，特点及动力学特性的研究，并加以改进是一种高效的机构优化设计方式。

(a) ADAMS/view 变速器动力学仿真 (b) ADAMS/car 的麦弗逊悬架仿真图 1-2 ADAMS 仿真案例2.3 国内外仿真软件研究及其相关技术发展趋势总体来讲国外仿真软件的技术水平较国内处于领先地位，，因国外在多体动力领域的起步较早，故其相应的仿真软件也层出不穷。典型的有法国 ESI 公司模拟有限元仿真分析软件程序包 PAMCRASCH[16]，它提供的车辆碰撞仿真模程序目前已被各大汽车制造商普遍采用并作为碰撞模型仿真的专用工具。类有比利时 LMS 公司的 DADS，它支持机械系统的快速装配、分析和改进，了动力学仿真功能，可以为实物样机的试验测试提供机构的装配特性、动力和可靠性的预测与校验分析依据[17]。还有著名的美国 MATHWORKS 公司开件 MATLAB，其堪称自动控制领域最具影响力、也是最有活力的软件[18]。它用于电路理论、自动化技术、工程制造运算领域中。而堪称当今最优秀的机动态仿真软件的 ADAMS，则是目前世界上最具权威性的，适用范围最广的[19]
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH112

【参考文献】