本文關(guān)鍵詞：包裝機(jī)組弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研究

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【摘要】：弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)具有高速性能優(yōu)良、分度精度高、承載能力強(qiáng)、運(yùn)行平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、維修率低等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用在高速高精度的自動(dòng)機(jī)床、包裝機(jī)械、建筑機(jī)械、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械等需要實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)的裝置中。高效地進(jìn)行弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),可縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期。通過(guò)技術(shù)引進(jìn)而國(guó)產(chǎn)化的高速包裝機(jī)組,其中的弧面分度凸輪由于設(shè)計(jì)及制造存在難點(diǎn),目前還依賴于進(jìn)口。開(kāi)展包裝機(jī)組弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的研究工作,將有利于煙草機(jī)械的國(guó)產(chǎn)化及技術(shù)創(chuàng)新。本文以高速卷煙包裝機(jī)組中的弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行了設(shè)計(jì),并對(duì)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了研究,提出了一種優(yōu)化弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性的方法,開(kāi)發(fā)了弧面分度凸輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。首先,根據(jù)弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),分析其設(shè)計(jì)參數(shù),利用共軛曲面理論和坐標(biāo)變換法,推導(dǎo)凸輪共軛接觸方程和工作輪廓的曲面方程。根據(jù)包裝機(jī)組的運(yùn)行特點(diǎn),選擇改進(jìn)正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律作為凸輪曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。接著,建立弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的三維模型和動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算,采用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真分析。仿真結(jié)果表明,凸輪曲線對(duì)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特征參數(shù)有著決定性影響。然后,以凸輪曲線為切入點(diǎn),以改善機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特征參數(shù)為目標(biāo),運(yùn)用凸輪曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律調(diào)幅處理方法,利用粒子群優(yōu)化算法求解優(yōu)化設(shè)計(jì)變量,提出了一種對(duì)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行優(yōu)化的方法。優(yōu)化結(jié)果顯示,通過(guò)改變目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重系數(shù),采用此優(yōu)化方法,即可使機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性獲得不同效果的改善。最后,利用三維建模軟件自帶的二次開(kāi)發(fā)工具,使用C語(yǔ)言編程,開(kāi)發(fā)了弧面分度凸輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。該設(shè)計(jì)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單,運(yùn)行穩(wěn)定,可提高弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的研發(fā)效率。
【關(guān)鍵詞】：包裝機(jī)組 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu) 動(dòng)力學(xué)分析 凸輪優(yōu)化 參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH112.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-20
• 1.1 課題研究背景13-15
• 1.2 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 凸輪機(jī)構(gòu)優(yōu)化研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)19-20
• 第2章 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)20-30
• 2.1 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)分析的主要設(shè)計(jì)參數(shù)20-22
• 2.1.1 凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)20-21
• 2.1.2 凸輪機(jī)構(gòu)的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)21-22
• 2.2 弧面分度凸輪工作曲面的設(shè)計(jì)22-26
• 2.2.1 坐標(biāo)系的選取22-23
• 2.2.2 坐標(biāo)變換計(jì)算凸輪共軛接觸方程23-25
• 2.2.3 凸輪工作輪廓的曲面方程25-26
• 2.3 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律26-29
• 2.3.1 無(wú)量綱運(yùn)動(dòng)參數(shù)26
• 2.3.2 凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇及特點(diǎn)26-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性分析30-40
• 3.1 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)的建模30-34
• 3.1.1 機(jī)構(gòu)三維模型的建立30-33
• 3.1.2 機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型的建立33-34
• 3.2 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算34-36
• 3.3 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)仿真分析36-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能優(yōu)化40-53
• 4.1 凸輪曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律調(diào)幅處理方法40-43
• 4.2 基于凸輪曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律調(diào)幅原理的機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能優(yōu)化方法43-48
• 4.2.1 凸輪曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律調(diào)幅處理43-44
• 4.2.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)變量及目標(biāo)函數(shù)44-45
• 4.2.3 優(yōu)化算法45-46
• 4.2.4 迭代優(yōu)化求解46-48
• 4.3 優(yōu)化前后結(jié)果對(duì)比48-52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 第5章 弧面分度凸輪參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)研發(fā)53-65
• 5.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)路線53-56
• 5.1.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)54
• 5.1.2 開(kāi)發(fā)環(huán)境配置54-55
• 5.1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案55-56
• 5.2 功能模塊設(shè)計(jì)56-62
• 5.2.1 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)57-59
• 5.2.2 模型特征參數(shù)化設(shè)計(jì)59-60
• 5.2.3 參數(shù)讀取調(diào)用及修改設(shè)計(jì)60-62
• 5.3 系統(tǒng)運(yùn)行62-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 總結(jié)與展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 致謝72-73
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表論文73

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