步进链传动系统的动力学仿真研究

发布时间：2020-10-26 09:54

　　 在印刷、医药和食品包装,以及电子元器件组装机械中,许多自动机械的执行机构是通过链传动实现的,如全自动模切机、书本包装机、医药食品封装机等。在这类机械中步进链传动系统作为执行机构,常用于将待加工物料或半成品输送到预期工位,以便该机械的其它装置在相应的工位完成所需的工艺加工。由于链在高速工况下处于频繁的启动和停歇状态,其动力学特征有别于等速工作链,惯性力是其主要的工作负荷。正是注意到现有理论研究中存在的不足,以模切机步进链传动系统为研究对象,对该类系统的动力学特性进行分析与研究。 基于多体动力学理论,建立步进链传动系统在计算机虚拟环境下的样机模型,并通过仿真计算与实验测试结果比较,验证该模型可较全面地反映该类系统的多种复杂影响因素,能够较精确地揭示其运动学和动力学特性。 在此基础上,基于虚拟样机技术,从运动学和动力学角度对一般链传动系统进行分析,通过仿真计算研究链轮滚子间啮入冲击、链节张力变化等问题,并考虑到各种附加动载荷作用,分析链条速度以及从动链轮角速度波动情况。 结合虚拟样机模型对步进链传动系统的动力学影响因素进行仿真分析,探讨链条在不同运动规律驱动下,链节的纵向加速度响应情况。重点研究弹簧刚度及预紧力对系统动力响应的影响,结果发现,撑紧弹簧以及链条松边是影响该类系统动力特性的重要因素之一,在该类系统的动力学分析中不容忽略;对该类系统采用非对称曲线进行步进运动规律设计,并根据具体的工况特点适当地布置牙排等集中质量,能够有效抑制减速段的惯性冲击,降低残余振动,提高定位精度。 根据步进链传动的运动特点,从动力学角度探讨适用于该类链传动系统运动规律的设计问题,分析常用运动规律的特性值及该运动规律下系统动力响应性能的优劣,得出一些有益的结论,可为该类系统的运动规律设计提供借鉴。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH132.45
【部分图文】：

第一章 绪论第一章 绪论1.1 引言在轻工自动化机械中，有一大类将运动链作为输出执行机构的机械系统，如全自动模切压痕机械（图 1-1）、书皮包装机械、医药与食品罐装机械等，其共同特点可用图 1-2 描述。该类系统在原动机、减速机、分度装置的驱动下，将输入轴的连续转动转换为链的步进运动，显然，运动链的定位精度、步进速率是影响该类机械产品生产效率和加工精度的主要性能指标。

图 1-3 模切机分度凸轮-链传动系统 图 1-4 牙排以运动链为工作执行机构，实现步进运动，是一大类自动化机械产品的典征，因此本课题研究成果，可用于指导印刷、包装、食品罐装等一大类含步传动系统的机械产品设计，这对于提高自动化机械产品的设计水平，降低噪声高步进定位精度与生产效率，具有重要的实际应用价值。近年来，随着我国市场经济的发展促进了包装与印刷行业的迅猛发展，因

图 1-3 模切机分度凸轮-链传动系统 图 1-4 牙排以运动链为工作执行机构，实现步进运动，是一大类自动化机械产品的典征，因此本课题研究成果，可用于指导印刷、包装、食品罐装等一大类含步传动系统的机械产品设计，这对于提高自动化机械产品的设计水平，降低噪声高步进定位精度与生产效率，具有重要的实际应用价值。近年来，随着我国市场经济的发展促进了包装与印刷行业的迅猛发展，因
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本文编号：2856843