【摘要】：藥品包裝機(jī)的送盒機(jī)構(gòu)在較低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí),基本能按照初始設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)軌跡完成動(dòng)作。但當(dāng)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),將出現(xiàn)藥盒從吸盤(pán)脫落、傳遞位置不準(zhǔn)以及部分零件磨損加劇失效等狀況,其中運(yùn)動(dòng)副間隙和運(yùn)動(dòng)副類(lèi)型的差異對(duì)系統(tǒng)所造成的強(qiáng)非線(xiàn)性影響占據(jù)了重要因素。而運(yùn)動(dòng)副的間隙是不可避免的,運(yùn)動(dòng)副的類(lèi)型在特定的工況下有時(shí)同樣難以更改。論文以藥品包裝機(jī)的送盒機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,分別對(duì)含間隙運(yùn)動(dòng)副的描述、動(dòng)力學(xué)響應(yīng)與接觸力模型等方面展開(kāi)研究。主要完成了如下研究工作:建立了考慮間隙時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)副與移動(dòng)副的數(shù)學(xué)模型,利用矢量方法對(duì)其中的分離和接觸狀態(tài)進(jìn)行了描述,獲得了兩個(gè)潛在接觸點(diǎn)間的位置、距離、相對(duì)速度和作用力;提出了凸輪溝槽副的數(shù)學(xué)描述方法,確定了兩潛在接觸點(diǎn)的位置,并推導(dǎo)了二者間的距離、相對(duì)速度以及作用力的表達(dá)式,建立了三種不同狀態(tài)的判別條件。結(jié)合FEM,在彈性范圍內(nèi)對(duì)具體接觸實(shí)例進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,推導(dǎo)了含間隙轉(zhuǎn)動(dòng)副的時(shí)變接觸剛度數(shù)學(xué)表達(dá)式,并研究了三種純彈性接觸模型的適用性:Persson接觸模型相較于Hertz與改進(jìn)的Winkler接觸模型更適用于含間隙轉(zhuǎn)動(dòng)副,Hertz接觸模型更適用于含間隙凸輪溝槽副與含間隙移動(dòng)副,進(jìn)而確定了二者的接觸剛度。對(duì)藥品包裝機(jī)的送盒機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副和凸輪溝槽副,分別在不同間隙大小和轉(zhuǎn)速的工況下進(jìn)行了仿真分析,結(jié)果表明:移動(dòng)副和凸輪溝槽副間隙對(duì)輸出構(gòu)件吸盤(pán)的角速度和角加速度影響很大,而轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙主要影響角加速度,并具有隨機(jī)性。針對(duì)Adams中Impact函數(shù)計(jì)算精度不夠的缺陷,基于Hunt-Crossley能量耗散型法向接觸力模型,結(jié)合能量法與動(dòng)力學(xué)方程,推導(dǎo)了最大變形量的表達(dá)式,獲得了新的粘滯阻尼因子,提出改進(jìn)的法向接觸力模型;并針對(duì)該模型與幾種常見(jiàn)的同類(lèi)型法向接觸力模型,實(shí)例研究了相對(duì)速度與變形量隨時(shí)間的變化關(guān)系,以及不同恢復(fù)系數(shù)下法向接觸力、相對(duì)速度與變形量之間的關(guān)系,并驗(yàn)證了改進(jìn)的法向接觸力模型既保證了正確性,又具有足夠的精度與適用范圍。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TQ460.69
【圖文】：

統(tǒng)的重要組成部分，傳遞動(dòng)力和完成目標(biāo)動(dòng)作都需核等工作早期便有了一套流程，但隨著生活節(jié)奏的著高速、大功率、高精度和輕量節(jié)能等方向飛速發(fā)計(jì)工作已經(jīng)不能達(dá)到要求，因此多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方是復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、優(yōu)化以及控制藥品包裝機(jī)是一類(lèi)典型的復(fù)雜多體機(jī)械設(shè)備，需要特性。國(guó)內(nèi)藥品包裝機(jī)的技術(shù)水平雖然一直朝著綠展[6]，但在穩(wěn)定性和速度等方面與國(guó)外還存在一 Uhlmann 公司 C2155 型號(hào)的裝盒機(jī)最高可達(dá) 400[7]。唐書(shū)喜等針對(duì)小型裝盒機(jī)，提出一種可適應(yīng)不同解決大部分裝盒機(jī)適用范圍小的缺陷提供了新方案包裝機(jī)取盒機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了分析和優(yōu)化，對(duì)供了理論上的解決方法[9]�？梢钥闯鰢�(guó)內(nèi)針對(duì)藥品，對(duì)相關(guān)動(dòng)力學(xué)的研究較少或不夠深入。

圖 1.2 藥品包裝機(jī)送盒機(jī)構(gòu) 圖 1.3 送盒機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖在設(shè)計(jì)常規(guī)機(jī)械系統(tǒng)并進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析時(shí)，通常忽略運(yùn)動(dòng)副中所含有的間隙。運(yùn)動(dòng)副的間隙在機(jī)械系統(tǒng)中是必然存在的，并且會(huì)引起機(jī)械系統(tǒng)復(fù)雜的非線(xiàn)性動(dòng)力應(yīng)，是干擾其精度的主要因素之一，與此同時(shí)系統(tǒng)的壽命和可靠性也大幅度下降但運(yùn)動(dòng)副間隙卻又是不可避免的，構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、潤(rùn)滑和裝配等都需要有間隙加工上的誤差和構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的磨損等甚至?xí)哟箝g隙量[13-14]，如圖 1.4 所示的間應(yīng)關(guān)系圖。

圖 1.2 藥品包裝機(jī)送盒機(jī)構(gòu) 圖 1.3 送盒機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖在設(shè)計(jì)常規(guī)機(jī)械系統(tǒng)并進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析時(shí)，通常忽略運(yùn)動(dòng)副中所含有的間隙。運(yùn)動(dòng)副的間隙在機(jī)械系統(tǒng)中是必然存在的，并且會(huì)引起機(jī)械系統(tǒng)復(fù)雜的非線(xiàn)性動(dòng)力應(yīng)，是干擾其精度的主要因素之一，與此同時(shí)系統(tǒng)的壽命和可靠性也大幅度下降但運(yùn)動(dòng)副間隙卻又是不可避免的，構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、潤(rùn)滑和裝配等都需要有間隙加工上的誤差和構(gòu)件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的磨損等甚至?xí)哟箝g隙量[13-14]，如圖 1.4 所示的間應(yīng)關(guān)系圖。

【參考文獻(xiàn)】

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4 曹世豪;李煦;張四放;文良華;江曉禹;;Hertz理論與有限元法分析輪軌接觸疲勞的差異性研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2015年06期

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6 馬輝;太興宇;李煥軍;聞邦椿;;旋轉(zhuǎn)葉片-機(jī)匣碰摩模型及試驗(yàn)研究綜述[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2013年09期

7 王琪;莊方方;郭易圓;章杰;房杰;;非光滑多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)數(shù)值算法的研究進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;2013年01期

8 白爭(zhēng)鋒;趙陽(yáng);趙志剛;;考慮運(yùn)動(dòng)副間隙的機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性研究[J];振動(dòng)與沖擊;2011年11期

9 富立;岳鳳桐;;多體系統(tǒng)摩擦接觸問(wèn)題的DAE-LCP方法[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2011年02期

10 吳煥芹;程強(qiáng);鐘詩(shī)清;;含間隙的平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性分析[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(信息與管理工程版);2010年03期

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本文編號(hào)：2796435