本文關鍵詞：全自動雙層袋灌裝線取袋裝置的結構設計和動力學分析

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【摘要】：雙自由度平行四邊形五桿機構取袋裝置是全自動雙層袋灌裝機的重要組成部分。依據(jù)仿生學設計理念,整個灌裝線的動作流程主要模仿人工灌裝:取袋、灌料、扭內(nèi)袋、縫外袋、碼垛等。由此可見,取袋動作是整個灌裝過程的開始,取袋動作完成質(zhì)量的高低將直接影響到整個灌裝過程的各個環(huán)節(jié),對全自動雙層袋灌裝機的整體工作效果起到了關鍵性作用。因此,想辦法提高取袋質(zhì)量,保證包裝袋在交接之前處于可灌裝的優(yōu)良狀態(tài),在不影響其工作效率的情況下,改善取袋裝置的動作穩(wěn)定性,對提高灌裝機的工作效率和壽命都有著不可小覷的意義。本文以雙自由度平行四邊形五桿=機構取袋裝置為例,主要圍繞取袋裝置的結構設計、動力學分析和結構優(yōu)化改進幾個方面做了如下介紹:(1)根據(jù)取袋裝置的工作能力需求,初步確定結構方案,然后將抽象的工作原理圖具體化為某類構件或零部件,運用三維建模軟件Pro/E建立取袋裝置的三維實體模型,并確保各個零件和組件裝配合理,且沒有干涉現(xiàn)象。(2)取袋裝置的三維實體模型建立完成以后,將Pro/E三維實體模型保存副本為動力學仿真軟件ADAMS可識別的parasolid(*.x_t)格式,在ADAMS中打開該格式文件,修改實體模型材料特性,施加約束、力和力矩,設置約束條件,對取袋裝置進行動力學仿真測試,得到其各個關鍵點的角速度、位移、角加速度與時間的關系曲線。分析這些曲線,可以得到取袋裝置中這些關鍵構件的運動特性參數(shù)以及所受到的反作用力曲線圖,對后面的優(yōu)化改進設計提供理論依據(jù)。(3)對雙自由度平行四邊形五桿機構取袋裝置的關鍵構件進行動力學仿真,運用ANSYS軟件對取袋裝置的關鍵構件進行結構靜力分析,獲得這些構件的彎曲變形和應力分布圖,對比實際情況和理論數(shù)據(jù),驗證仿真結果的真實性和可靠性。(4)總結振動產(chǎn)生的原因,并提出改進方案,將改進后的結構導入ADAMS和ANSYS中,驗證改進方案的有效性,根據(jù)優(yōu)化后的參數(shù)對圖紙進行修正。本文通過運用ADAMS軟件對雙自由度平行四邊形五桿機構取袋裝置進行動力學仿真分析,得到了平行四邊形五桿機構的動力學特性參數(shù),分析運動參數(shù)設計的合理性;將其中某些參數(shù)運用到ANSYS軟件中,得到相關的應力分布和彎曲變形圖,驗證零件的結構尺寸設計是否合理,如果不合理,如何針對這些不合理環(huán)節(jié)進行結構優(yōu)化改進設計,使取袋裝置的結構和性能不斷優(yōu)化。
【關鍵詞】：雙自由度 平行四邊形五桿機構 ADAMS 動力學分析
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB486
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-9
• 第1章 引言9-14
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 包裝機械發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢10-12
• 1.2.1 國內(nèi)包裝機械發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢10-11
• 1.2.2 國外包裝機械發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢11-12
• 1.3 研究內(nèi)容及方法12-13
• 1.4 本章小結13-14
• 第2章 取袋裝置的結構設計14-31
• 2.1 全自動雙層袋灌裝機綜述14-16
• 2.1.1 全自動雙層袋灌裝機簡介14-16
• 2.1.2 全自動雙層袋灌裝線的工藝流程16
• 2.2 取袋裝置設計意義16-17
• 2.3 取袋裝置設計原理17-18
• 2.3.1 取袋動作設計17
• 2.3.2 避讓動作設計17-18
• 2.4 取袋抓手的設計18-20
• 2.4.1 抓手的位置布置18-19
• 2.4.2 抓手的設計19-20
• 2.5 取袋裝置的總體結構方案20-22
• 2.5.1 確定方案20-21
• 2.5.2 結構原理分析21-22
• 2.6 驅(qū)動系統(tǒng)的選用22-30
• 2.6.1 氣壓驅(qū)動系統(tǒng)22-23
• 2.6.2 氣缸參數(shù)的確定23-30
• 2.7 本章小結30-31
• 第3章 取袋裝置的動力學分析31-44
• 3.1 基于SIMULINK的氣缸運動特性研究32-35
• 3.1.1 氣缸在運動過程中的數(shù)學模型32-33
• 3.1.2 氣缸的動態(tài)仿真模型33-35
• 3.2 基于ADAMS的雙自由度平行四邊形五桿機構取代裝置的動力學分析35-40
• 3.2.1 建立機械系統(tǒng)模型35-37
• 3.2.2 添加約束和載荷37-40
• 3.3 基于ANSYS的連桿形變研究40-43
• 3.3.1 主動豎直連桿的結構靜力分析40-41
• 3.3.2 主動下連桿的結構靜力分析41-42
• 3.3.3 氣爪安裝板的結構靜力分析42-43
• 3.4 本章小結43-44
• 第4章 取袋裝置的優(yōu)化改進44-48
• 4.1 扭轉變形的優(yōu)化44-45
• 4.2 氣爪支撐桿的優(yōu)化45-47
• 4.3 本章小結47-48
• 第5章 結論與展望48-50
• 5.1 總結48
• 5.2 展望48-50
• 參考文獻50-52
• 致謝5

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本文編號：616657