高速同步带间歇传送装置的设计及其动态性能研究

发布时间：2017-04-30 01:02

  本文关键词：高速同步带间歇传送装置的设计及其动态性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着同步带传动向高带速、长距离、高负载的方向发展,高速间歇传送方式及理论的研究已成为一个重要的研究内容。本文设计了一种高速同步带间歇传送装置,以有限刚体元法和多体系统碰撞动力学理论为基础,建立了同步带及整个间歇传送装置的动力学模型。为了研究其在高速运动过程中的振动和位置精度情况,笔者设计了一套动态性能检测系统,利用Recur Dyn软件建立了虚拟样机模型并进行了动力学仿真分析,获得了多种动态参数。这为实际同步带传动的设计、使用和生产提供了具体指导。论文系统总结了国内外同步带传动的发展,研究了同步带传动的结构和性能,给出了同步带静态性能评价和试验方法,分析了同步带传动受力情况和啮合多边形效应,建立了同步带传动的横向振动和纵向振动模型。基于柔性多体系统动力学理论,采用有限刚体元法对无限自由度柔性体进行离散化处理,给出了同步带的动力学方程,基于多体系统接触碰撞动力学建模理论,分析研究了建立刚柔耦合系统的建模方法,为同步带传动动力学模型及其动态仿真研究奠定了理论基础。基于有限刚体元法建立柔性多体系统动力学模型的理论,将同步带离散为刚性带元和柔性连接模型,在Recur Dyn软件中建立了虚拟样机模型并进行了运动过程仿真分析,得到了需要的系统动态参数和动力学参数曲线。为使以后的研究更具一般性和接近实际,提出了在此虚拟样机基础上进一步要做的工作和研究方向。同步带传动虚拟样机的仿真结果表明,采用离散带元和柔性连接来建立系统模型的方法是可行的,也是合理的。论文给出了虚拟样机技术进行同步带传动可视化研究的一般方法和步骤。这是研究带传动的一种新方法,也为现实同步带传动的设计和使用提供了良好的解决方案。
【关键词】：同步带 间歇传送 动态性能 刚柔耦合系统 RecurDyn
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH132.32
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 1 绪论11-15
• 1.1 选题目的及意义11-12
• 1.2 国内外相关研究现状12-13
• 1.3 课题的主要研究内容13-15
• 2 同步带结构及其振动分析15-29
• 2.1 引言15
• 2.2 各同步带的结构与特点15-18
• 2.2.1 同步带结构参数15-17
• 2.2.2 同步带物理性能17
• 2.2.3 同步带优缺点17-18
• 2.3 同步带运动特性分析18-20
• 2.3.1 同步带受力分析18-19
• 2.3.2 多边形效应19-20
• 2.4 同步带横向振动分析20-24
• 2.4.1 静态振动系统的运动分析20-23
• 2.4.2 同步带运动时振动系统的运动分析23-24
• 2.5 同步带纵向振动分析24-28
• 2.5.1 纵向振动模型的建立24-25
• 2.5.2 自由振动的固有频率25-26
• 2.5.3 有阻尼时激振响应26-28
• 2.6 本章小结28-29
• 3 高速同步带间歇传送装置虚拟设计29-37
• 3.1 引言29
• 3.2 虚拟样机技术29
• 3.3 装置设计29-35
• 3.3.1 同步带的选型设计30
• 3.3.2 同步带轮设计30-31
• 3.3.3 工位块的设计31-32
• 3.3.4 侧向限位的设计32
• 3.3.5 轴承的选择32-33
• 3.3.6 轴的设计33-34
• 3.3.7 支座的设计34
• 3.3.8 底板的设计34-35
• 3.3.9 传送装置的总体装配35
• 3.4 本章小结35-37
• 4 高速同步带间歇传送动态性能检测装置设计37-49
• 4.1 引言37
• 4.2 测试系统方案37-39
• 4.2.1 检测系统的目的和要求37
• 4.2.2 检测方法的选择37-38
• 4.2.3 测试系统方案的确定38-39
• 4.3 测试系统的硬件设计和选型39-47
• 4.3.1 系统的动力模块设计和选型39-40
• 4.3.2 数据采集卡的选取40-41
• 4.3.3 传感器选取41-43
• 4.3.4 信号调理模块的选择43-44
• 4.3.5 光电编码器的选择44-45
• 4.3.6 工业相机的选择45-46
• 4.3.7 磁粉制动器的选择46-47
• 4.3.8 检测系统和在传动装置上的的总体装配47
• 4.4 本章小结47-49
• 5 同步带刚柔耦合系统动力学建模49-61
• 5.1 引言49-50
• 5.2 同步带动力学模型50-55
• 5.2.1 有限刚体元法50
• 5.2.2 同步带的有限刚体元模型50-55
• 5.3 多体系统接触碰撞动力学建模理论55-56
• 5.4 同步带与带轮的多体接触动力学模型56-58
• 5.4.1 带体单元与带轮接触点的法相接触力56-57
• 5.4.2 带体单元与带轮接触点的切向摩擦力57-58
• 5.5 同步带传动系统的多接触耦合动力学方程58-60
• 5.6 本章小结60-61
• 6 同步带动态性能仿真分析61-77
• 6.1 RecurDyn概述61-62
• 6.2 同步带仿真模型建立62-65
• 6.2.1 创建带轮62
• 6.2.2 创建同步带62-63
• 6.2.3 同步带传动模型装配63-64
• 6.2.4 定义约束和运动属性64-65
• 6.3 间歇运动动力学仿真分析65-75
• 6.3.1 动态性能分析65-68
• 6.3.2 预紧力对动态性能的影响68-75
• 6.4 本章小结75-77
• 7 结论与展望77-79
• 7.1 结论77
• 7.2 展望77-79
• 致谢79-81
• 参考文献81-85
• 攻读学位期间发表的学术论文目录85-86

【参考文献】

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