蓄电池翻转机设计与研究

发布时间：2017-07-29 02:07

  本文关键词：蓄电池翻转机设计与研究

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【摘要】：铅酸蓄电池作为化学电源广泛应用于许多领域,其需求量很大。铅酸蓄电池加工中的一道工序是将蓄电池翻转180°进行压盖胶扣合,目前这一工序主要依靠人工完成。人工翻转蓄电池工作强度大,效率低,容易损坏蓄电池甚至产生事故,而且工作环境差,严重影响操作工人的身体健康。论文围绕铅酸蓄电池翻转180°并扣合压盖胶这一工序,对铅酸蓄电池自动翻转机的方案设计、参数尺度综合、结构设计以及运动与动力性能分析等问题进行了较深入的研究。论文主要完成了以下工作:分析了铅酸蓄电池自动翻转机的运动要求,运用功能分析法建立了蓄电池自动翻转机形态学矩阵,提出了以摆动导杆机构和双摇杆机构的组合机构作为翻转机构的新型蓄电池自动翻转机总体方案,然后对其总体布局和整体结构进行了设计,并采用Pro/E软件构建了整机三维数字化模型。利用刚体位移矩阵方法,结合平面双摇杆机构的传动特性,对双摇杆机构进行了尺度综合,获得了各构件的杆长尺寸。对蓄电池自动翻转机中的圆柱凸轮机构进行了设计,对其运动特性进行了理论分析与运动仿真验证,在此基础上,对蓄电池自动翻转机的翻转机构进行了运动仿真分析。仿真分析了翻转机构的动力学特性,利用ANSYS软件对翻转机构的关键零部件进行了强度分析,并对结构进行了改进,确保蓄电池自动翻转机既能达到预期的运动功能要求,又能满足强度要求。
【关键词】：铅酸蓄电池 翻转机 方案设计 尺度综合 运动仿真
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM912
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 选题背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究动态9-15
• 1.2.1 国内外工件翻转设备研究动态9-13
• 1.2.2 国内外连杆机构综合研究动态13
• 1.2.3 国内外凸轮机构研究动态13-14
• 1.2.4 国内外虚拟样机技术研究动态14-15
• 1.2.5 存在的问题15
• 1.3 研究内容15-16
• 第2章 总体方案和结构设计16-27
• 2.1 方案设计的方法16-19
• 2.2 基本工作要求19-20
• 2.2.1 最大加工尺寸19-20
• 2.2.2 运动要求20
• 2.3 蓄电池翻转机形态学矩阵20-23
• 2.4 蓄电池翻转机总体方案确定23
• 2.5 蓄电池翻转机总体布局23-24
• 2.6 机械结构设计24-26
• 2.6.1 蓄电池翻转机整体结构24
• 2.6.2 水平移动装置24-25
• 2.6.3 翻转装置25
• 2.6.4 升降装置25-26
• 2.6.5 限位装置26
• 2.7 本章小结26-27
• 第3章 双摇杆机构尺度综合27-34
• 3.1 平面刚体导引机构的运动综合27-30
• 3.1.1 刚体平面运动的矩阵描述28-29
• 3.1.2 定杆长约束方程29-30
• 3.2 双摇杆机构的传动角分析30-31
• 3.3 双摇杆机构的运动综合31-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第4章 凸轮设计与运动仿真34-51
• 4.1 凸轮时序设计34-36
• 4.2 常用运动规律下凸轮机构的压力角36-41
• 4.2.1 从动件作等速运动37-38
• 4.2.2 等加速等减速运动38-39
• 4.2.3 简谐运动39-40
• 4.2.4 摆线运动40-41
• 4.3 凸轮结构设计41-43
• 4.4 翻转机构运动分析43-44
• 4.5 运动仿真44-49
• 4.5.1 运动仿真概述44-45
• 4.5.2 凸轮机构运动仿真45-47
• 4.5.3 翻转机构运动分析47-49
• 4.6 本章小结49-51
• 第5章 动力学仿真与有限元分析51-59
• 5.1 动力学仿真分析51-54
• 5.2 有限元分析54-58
• 5.2.1 有限元分析概述54-55
• 5.2.2 关键结构静力学分析55-57
• 5.2.3 主动摇杆结构改进57-58
• 5.3 本章小结58-59
• 总结与展望59-60
• 参考文献60-63
• 致谢63-64
• 附录A 攻读硕士学位期间取得的学术成果64

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