本文關(guān)鍵詞：圓盤式微振動給料器的建模與仿真分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著精密制造、微電子生產(chǎn)、醫(yī)藥生產(chǎn)等行業(yè)的發(fā)展,對精細(xì)給料、精密供送、超微加工等提出了更高的要求,國外已廣泛采用微納振動輸送的裝置來實現(xiàn)輸送和定位。壓電陣子驅(qū)動的微振動輸送裝置已成為了國內(nèi)外的研究熱點。本論文首先闡述了壓電振子的研究目的和意義,綜述了振動給料裝置技術(shù)的發(fā)展歷程和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,該技術(shù)目前日本和歐美等國家研究比較多,其產(chǎn)品已應(yīng)用到工程實際中。國內(nèi)研究主要集中在結(jié)構(gòu)和參數(shù)優(yōu)化,對其核心部件壓電振子理論研究較少。以圓盤式壓電振子為研究對象,對其組成及結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)進行分析,確定合適的壓電陶瓷材料、金屬基板材料及結(jié)構(gòu)形式。利用正交試驗方法確定壓電雙晶片振子的最佳尺寸組合。通過壓電效應(yīng)的計算分析,建立壓電方程及壓電振子的振動模式,確定振子類型、支撐方式以及驅(qū)動波形。建立圓盤式壓電振子的振動模型,對其進行動力學(xué)分析,應(yīng)用Rayleigh-Ritz近似求解法,對軸對稱壓電雙晶片振子的激振過程進行求解,推導(dǎo)出壓電雙晶片振子的彎曲振動的固有頻率與相對應(yīng)的振型的計算表達(dá)式,并對最大位移處的激振力進行求解。根據(jù)壓電雙晶片振子的實際結(jié)構(gòu),建立圓盤式壓電雙晶片振子的有限元模型并對其進行靜態(tài)分析與實驗測試,兩條曲線的對比表明實驗測試與仿真結(jié)果基本趨勢一致,但存在5%左右的誤差,其誤差主要原因由于有限元模型是簡化模型而且參數(shù)都是理想化狀態(tài)的。因此證明對其結(jié)構(gòu)的三維建模是可行的。運用SolidWorks軟件,對圓盤式壓電振動給料器進行建模。并對壓電振動給料器的工作過程進行分析,建立其動力學(xué)模型,推導(dǎo)出壓電振動給料器的物料輸送的振動微分方程。建立圓盤式壓電振動給料器的有限元模型,運用ANSYS軟件對系統(tǒng)進行模態(tài)分析,得到振動給料系統(tǒng)的前6階模態(tài)云圖,其中一階模態(tài)振型符合實際工作狀態(tài),其固有頻率為225,12Hz。對壓電振動給料器整機進行仿真分析和實驗研究,分別得到輸送速度與激振頻率激振電壓的關(guān)系曲線,由這些關(guān)系曲線可以看出,當(dāng)電源電壓一定,電源頻率達(dá)到振動給料器的固有頻率時,輸料速度達(dá)到最大值；并且激振頻率一定,輸送物料的速度隨著電源電壓的升高而增大。
【關(guān)鍵詞】：微振動輸送 壓電雙晶片振子 固有頻率 試驗研究 仿真分析 模型
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱商業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH237.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-20
• 1.1 課題研究的目的及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 存在的主要問題18
• 1.4 論文主要工作18-20
• 2 圓盤式壓電振子理論分析與參數(shù)優(yōu)化20-30
• 2.1 圓盤式壓電振子的組成20-23
• 2.1.1 壓電陶瓷材料的性能參數(shù)20-22
• 2.1.2 壓電陶瓷材料的選擇22-23
• 2.2 壓電效應(yīng)與壓電方程23-25
• 2.2.1 壓電效應(yīng)23-24
• 2.2.2 壓電方程24-25
• 2.3 運用正交試驗選擇壓電雙晶片的最優(yōu)尺寸25-26
• 2.4 壓電雙晶片振子26-29
• 2.4.1 壓電振子的振動模式26-27
• 2.4.2 壓電雙晶片振子類型27
• 2.4.3 壓電雙晶片振子的支撐方式27-28
• 2.4.4 壓電雙晶片振子的驅(qū)動波形28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 3 圓盤式壓電雙晶片振子的力學(xué)模型與有限元分析30-40
• 3.1 圓盤式壓電雙晶片的力學(xué)分析30-32
• 3.2 Rayleigh-Ritz法求解32-34
• 3.2.1 求Umax,Tmax,UEmax32-33
• 3.2.2 求解33-34
• 3.2.3 激振力的求解34
• 3.3 壓電振子的有限元分析34-38
• 3.3.1 壓電振子的有限元分析34-35
• 3.3.2 壓電雙晶片振子的靜態(tài)分析與測試35-36
• 3.3.3 壓電雙晶片振子的動態(tài)分析與測試36-37
• 3.3.4 圓盤式壓電振子的阻抗測試分析37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-40
• 4 圓盤式壓電振動給料器建模與有限元分析40-51
• 4.1 圓盤式壓電振動給料器的建模與工作過程分析40-41
• 4.1.1 圓盤式壓電振動給料器的建模40
• 4.1.2 圓盤式壓電振動給料器的工作過程分析40-41
• 4.2 圓盤式壓電振動給料器振動模型建立41-43
• 4.3 圓盤式壓電振動振動給料裝置參數(shù)計算43-45
• 4.3.1 主振彈簧和壓電振子剛度的計算43-44
• 4.3.2 阻尼系數(shù)及給料能力44
• 4.3.3 振動裝置的質(zhì)量與固有頻率44-45
• 4.4 圓盤式壓電振動振動給料裝置參數(shù)計算45-47
• 4.4.1 支撐彈簧的設(shè)計45-46
• 4.4.2 減振裝置的設(shè)計46
• 4.4.3 底座的設(shè)計46-47
• 4.5 有限元分析47-50
• 4.5.1 有限元模型的建立47-48
• 4.5.2 模態(tài)分析48-50
• 4.6 本章小結(jié)50-51
• 5 圓盤式壓電振動給料器的試驗分析51-56
• 5.1 整機實驗分析51-54
• 5.1.1 給料機樣機51
• 5.1.2 測試系統(tǒng)的組成51-52
• 5.1.3 幅頻特性52-53
• 5.1.4 頻率與物料輸送速度的關(guān)系53
• 5.1.5 電壓與物料輸送速度的關(guān)系53-54
• 5.2 本章小結(jié)54-56
• 結(jié)論56-58
• 參考文獻58-62
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文62-64
• 致謝64

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 盧勇;陳岸雨;;圓盤式刀庫控制邏輯分析[J];金屬加工(冷加工);2012年10期

2 熊國才;;機夾圓盤式蝸桿車刀[J];電力機車技術(shù);1981年07期

3 韓豹;吳文福;權(quán)龍哲;;水平圓盤式苗間鋤草裝置的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計及仿真[J];吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2011年03期

4 孟令軍,蔡清傳,孫佳,賀建民;圓盤式磁流變離合器的切向傳力模型[J];重慶工學(xué)院學(xué)報;2005年05期

5 顧聞彥,葛明橋;圓盤式旋流紡紗的工藝分析[J];江南大學(xué)學(xué)報;2005年02期

6 孫明英;侯新學(xué);馬凌遠(yuǎn);李佰祥;魏德杰;;DZG-1000型圓盤式電動割草機的研制[J];現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備;2008年06期

7 黃德瑩;;圓盤式雙邊剪剪體鎖緊裝置發(fā)熱研究[J];液壓氣動與密封;2014年02期

8 董昱,李延華,謝立揚;冬季防滑撒布設(shè)備介紹[J];公路;1996年12期

9 李攀峰;董林璽;;圓盤式壓電雙晶片發(fā)電性能和耦合電路的仿真分析與研究[J];壓電與聲光;2014年03期

10 賀華波;旋轉(zhuǎn)圓盤式干燥機的設(shè)計[J];工程設(shè)計學(xué)報;2003年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 宗欣;孫獻鋮;;圓盤式刀庫亂刀解決方法[A];第八屆沈陽科學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

2 顧聞彥;莊建國;葛明橋;;圓盤式旋流紡輸送管道流場與成紗質(zhì)量的關(guān)系[A];“經(jīng)緯股份杯”2007年全國環(huán)錠細(xì)紗機科技創(chuàng)新及紡紗器材、專件應(yīng)用技術(shù)交流研討會論文集[C];2007年

3 顧聞彥;莊建國;葛明橋;;圓盤式旋流紡輸送管道流場與成紗質(zhì)量的關(guān)系[A];"經(jīng)緯股份杯"2007年全國環(huán)錠細(xì)紗機科技創(chuàng)新及紡紗器材、專件應(yīng)用技術(shù)交流研討會論文集[C];2007年

4 黃三明;;容積定量干法分散圓盤式發(fā)塵裝置研究[A];第十二屆中國電除塵學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 顧聞彥;圓盤式旋流紡紗輸送管道結(jié)構(gòu)的研究[D];江南大學(xué);2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 姜荔;圓盤式微振動給料器的建模與仿真分析[D];哈爾濱商業(yè)大學(xué);2016年

2 張亮;小型圓盤式LHP系統(tǒng)的設(shè)計與實驗研究[D];華中科技大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：圓盤式微振動給料器的建模與仿真分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：429191