本文關鍵詞：壓電懸臂梁水平布置式直線送料器的設計研究

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【摘要】：隨著我國工業(yè)自動化的普及,振動送料器作為自動化生產(chǎn)線的主要部件之一,因其具有整列定向性能優(yōu)異、效率高、通過性好、有效減少人工成本等優(yōu)勢,近年來獲得了廣泛應用。目前的振動送料器按照驅(qū)動源的類型劃分,主要包括電磁振動送料器和壓電振動送料器兩類。其中以壓電技術為基礎的壓電振動送料器,隨著壓電學及相關技術研究的深入和發(fā)展,相比于傳統(tǒng)的電磁振動送料器,利用其體積小、結(jié)構(gòu)簡單、噪音小、驅(qū)動源不發(fā)熱、頻率響應快、無電磁干擾以及驅(qū)動精度高等特點,在航空航天、醫(yī)藥、食品、精密電子器件的輸送領域行業(yè),發(fā)揮了越來越大的作用。本文提出并設計了一種壓電懸臂梁水平布置式直線送料器(以下簡稱壓電直線送料器),相比于傳統(tǒng)的壓電直線送料器,縱向體積小,可在高度空間要求嚴格的條件下安裝,并且可根據(jù)輸送距離的長短,靈活設定安裝位置及所需壓電雙晶片的數(shù)量,適合物料長距離窄空間輸送,并可做到很據(jù)產(chǎn)品輸送要求自由組裝,靈活方便,適用范圍大大提升。本文研究的主要內(nèi)容包括:1、在查閱相關文獻的基礎上,對壓電技術的廣泛運用進行了分析總結(jié),對壓電送料器領域進行分類匯總的基礎上,提出了本論文選題的實際意義及應用前景。2、通過對本論文所用的壓電陶瓷、壓電振子的分析探討,確定了對選用的壓電陶瓷進行性能評價的參數(shù)指標,對壓電直線送料器中運用到的壓電振子的類型、振動模式、固定方式進行了逐一探討,為下一步將要進行的壓電直線送料器整體結(jié)構(gòu)的設計和分析工作做好鋪墊。3、設計了壓電直線送料器,比較了其與傳統(tǒng)送料器的結(jié)構(gòu)差異,對物料的輸送原理進行了分析,建立了整機系統(tǒng)的動力學模型,給出了振幅放大的理論表達式,明確了其對送料器振幅、固有頻率的影響因素;通過有限元分析軟件對壓電振子(壓電雙晶片)進行模態(tài)分析,在進行動力學分析的基礎上,對壓電雙晶片及彈性元件進行設計。4、分析了壓電直線送料器對物料的驅(qū)動原理,在對物料進行受力分析的基礎上,對物料在輸送時的多種運動形式及各運動形式能夠存在的條件進行了明確。5、通過CAE分析軟件對壓電直線送料器整機進行有限元分析,得到系統(tǒng)的各階固有頻率,以便和后續(xù)的試驗結(jié)果進行對比;并分別從頻率特性、電壓特性、振幅與輸送速度的關系等方面進行試驗測試,并分析總結(jié)各因素的影響趨勢。
【關鍵詞】：壓電陶瓷 壓電振子 懸臂梁式 水平式 直線送料器
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH237.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-24
• 1.1 引言12
• 1.2 送料器的分類12-19
• 1.2.1 電磁送料器和壓電送料器13-17
• 1.2.2 螺旋送料器和直線送料器17-19
• 1.3 現(xiàn)有直線送料器高度和軌道長度19-21
• 1.4 本文研究的實際使用意義及主要工作21-24
• 第2章 壓電陶瓷和壓電振子24-36
• 2.1 壓電陶瓷24-30
• 2.1.1 壓電陶瓷材料的分類和選擇24-25
• 2.1.2 壓電效應、逆壓電效應25-27
• 2.1.3 壓電陶瓷的基本參數(shù)27-29
• 2.1.4 壓電方程29-30
• 2.2 壓電雙晶片振子30-35
• 2.2.1 壓電振子的分類30-31
• 2.2.2 壓電雙晶片振子的分類31-33
• 2.2.3 壓電雙晶片的振動模式、固定方式33-34
• 2.2.4 壓電雙晶片振子的諧振頻率特性34-35
• 2.3 本章小結(jié)35-36
• 第3章 壓電直線送料器的整機結(jié)構(gòu)設計及動力學分析36-58
• 3.1 直線送料器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理36-38
• 3.2 系統(tǒng)動力學分析38-41
• 3.3 送料器重要部件的設計及研究41-56
• 3.3.1 壓電雙晶片尺寸參數(shù)對壓電雙晶片性能的影響41-45
• 3.3.2 壓電雙晶片模態(tài)分析45-46
• 3.3.3 壓電雙晶片的動力學分析46-50
• 3.3.4 壓電雙晶片及彈性元件的設計、制作50-55
• 3.3.5 壓電直線送料器主要部件的選擇定型55-56
• 3.4 本章小結(jié)56-58
• 第4章 物料輸送原理及運動分析58-66
• 4.1 物料的輸送原理58
• 4.2 物料的運動形式58-61
• 4.3 物料的受力分析61-63
• 4.4 物料滑移及拋擲運動的條件分析63-64
• 4.5 本章小結(jié)64-66
• 第5章 送料器整機模態(tài)分析及實驗研究66-76
• 5.1 壓電直線送料器整體模態(tài)分析66-69
• 5.2 壓電直線送料器實驗研究69-75
• 5.2.1 送料器的性能指標69-71
• 5.2.2 電壓特性71-73
• 5.2.3 頻率特性73-74
• 5.2.4 軌道振幅和物料驅(qū)動速度的關系74-75
• 5.3 本章小結(jié)75-76
• 第6章 結(jié)論與展望76-78
• 6.1 本文結(jié)論76-77
• 6.2 展望77-78
• 參考文獻78-82
• 作者簡介82-84
• 致謝84-85

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本文編號：929768