基于虚拟样机的立式自动动平衡机的设计与研究
本文关键词: 自动动平衡机 虚拟样机 动力学特征 有限元分析 优化设计 出处:《上海工程技术大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:盘类转子应用在许多常见的机器、机构上,并且承担着非常重要的功能,例如,皮带轮、制动盘、风扇、离合器、飞轮以及其它很多类似的零件。旋转类产品在制造生产的过程中必须要解决的一个基本共性问题就是本身的动平衡,产品动平衡精度的高低对其产品质量、使用寿命以及工作性能有着直接的决定作用。传统的平衡机采用手工去重方式,不仅生产效率低、校正质量差,而且对转子的破坏大,不适应大批量生产的要求。基于此现状,本文研究了立式盘类转子自动动平衡机的整体机构设计方案,对其进行功能模块化的划分,建立其相互校正量闭环反馈系统以及校正系统工作流程图。利用虚拟样机技术,根据盘类转子的动平衡工作要求,基于Solid Words软件平台,对其进行三维参数化建模和装配,并对模型的正确性和合理性进行基本检验。同时运用有限元分析软件对动平衡机关键零部件箱体、摆架以及主轴进行有限元分析,得到相关的应力变形和应力分布以及图,找出应力较大集中部位,对机械结构进行优化设计,保证设计质量及可靠性。最后运动机械动力学仿真软件ADAMS对机械系统简化机构进行运动学分析,得到关键部分机构的运动动画以及加速度、速度、位移等运动特征曲线图表,检验其运动的合理性及动态干涉情况。本文通过对盘类转子立式自动动平衡机的虚拟样机的设计与研究,并获得关于该样机性能的综合描述,对相关工程技术人员具有相当的参考价值。有效地提供对设计的支持,为机构设计带来便利,快速地指导设计人员将设计思路转化为产品原型,具有较好的实用推广价值。
[Abstract]:Disc rotors are used in many common machines, mechanisms, and perform very important functions, such as pulley, brake disc, fan, clutch. Flywheel and many other similar parts. One of the basic common problems that must be solved in the process of manufacture and production of rotary products is the dynamic balance of its own, and the accuracy of the dynamic balance of the product has a great impact on the quality of its products. The service life and working performance are directly determined. The traditional balancing machine adopts manual removal method, which not only has low production efficiency, poor correction quality, but also has great damage to the rotor. It is not suitable for mass production. Based on the present situation, this paper studies the overall mechanism design scheme of vertical disk rotor automatic balancing machine, and divides it into functional modularization. The closed loop feedback system and the working flow chart of the correction system are established. According to the dynamic balancing requirements of disk rotors, the virtual prototyping technology is used based on the Solid Words software platform. The 3D parameterized modeling and assembly are carried out, and the correctness and rationality of the model are tested. At the same time, the box of the key parts of the dynamic balancing machine is analyzed by the finite element analysis software. The finite element analysis of pendulum and spindle is carried out, and the relative stress deformation and stress distribution and diagram are obtained, and the stress concentration position is found out, and the optimization design of mechanical structure is carried out. Finally, the kinematic analysis of the simplified mechanism of the mechanical system is carried out by the kinematics simulation software ADAMS, and the motion animation, acceleration and speed of the key part of the mechanism are obtained. In this paper, the design and research of the virtual prototype of the disk-type rotor vertical automatic balancing machine is carried out to check the rationality of the motion and the dynamic interference of the displacement and other motion characteristic curves. A comprehensive description of the performance of the prototype is obtained, which has considerable reference value for the related engineers and technicians. It can effectively provide support to the design and bring convenience to the design of the mechanism. It has good practical value to guide designers to transform design ideas into product prototypes.
【学位授予单位】:上海工程技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TH877
【参考文献】
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,本文编号:1493533
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