本文關鍵詞： 平行分度凸輪機構 剛柔耦合 動力學模型 模態(tài)分析 動力學分析　出處：《陜西科技大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：平行分度凸輪機構是可將回轉運動轉為所需的間歇轉位運動或移動的步進機構,被廣泛應用于包裝、食品、煙草、制藥及材料成型加工等各種領域。由于機構在高速運行時存在周期性的慣性力矩,各構件的彈性變形會增大,使機構的實際輸出與理論值有一定差距,因此,其在運行過程中的動態(tài)性能成為人們關注的重點。本文以機械系統(tǒng)動力學為理論指導,建立了平行分度凸輪機構的多自由度動力學模型。結合ADAMS及ANSYS,根據(jù)動力學模型建立平行分度凸輪機構的虛擬樣機進行動力學仿真,研究不同因素對其動態(tài)性能的影響。主要內容如下：(1)研究了平行分度凸輪機構的主要參數(shù),詳細分析了影響機構動力學性能的因素,為準確地研究機構動態(tài)性能提供了充足的理論基礎。(2)根據(jù)機械系統(tǒng)動力學,采用集中質量法,建立了平行分度凸輪機構的多自由度動力學模型,建立了其對應的動力學方程,并求解了無阻尼狀態(tài)下的動力學響應,為虛擬樣機動態(tài)性能分析提供理論依據(jù)。(3)建立了單自由度凸輪機構的動力學方程,并求得幾種運動規(guī)律下凸輪機構的響應,應用MATLAB對其作了響應譜分析,為后續(xù)的聯(lián)合仿真提供了理論依據(jù)。(4)應用CAD/CAM軟件,得到了凸輪的數(shù)據(jù)點,在Pro/E中建立了凸輪機構的三維模型,利用ANSYS對輸入軸、輸出軸作了模態(tài)分析,研究各階模態(tài)的固有頻率及對應的振型,分析該機構的可靠性。(5)通過ADAMS及ANSYS建立了平行分度凸輪機構的剛柔耦合虛擬樣機并進行動力學仿真,結合仿真曲線驗證動力學模型的正確性。(6)研究仿真數(shù)據(jù),綜合分析不同機構參數(shù)和工況的改變對平行分度凸輪機構的動力學性能的影響,為凸輪機構的設計提供一定的理論依據(jù)。綜上所述,得到了凸輪機構響應與響應譜的程序及結論,為研究其響應提供了理論依據(jù)。詳細說明了幾種因素對剛柔耦合后機構動態(tài)性能的影響,設計者在設計凸輪機構時需綜合考慮不同的影響因素。
[Abstract]:The parallel indexing cam mechanism is a step mechanism which can change the rotational motion into the necessary intermittent transposition movement or movement. It is widely used in packaging, food, and tobacco. Due to the periodic inertia moment of the mechanism in high-speed operation, the elastic deformation of each component will increase, which makes the actual output of the mechanism have a certain gap with the theoretical value, so that there is a certain gap between the actual output and the theoretical value of the mechanism. The dynamic performance in the process of operation has become the focus of attention. This paper is guided by the theory of mechanical system dynamics. The multi-degree-of-freedom dynamics model of parallel indexing cam mechanism is established, and the virtual prototype of parallel indexing cam mechanism is established according to the dynamic model with ADAMS and ANSYS for dynamic simulation. The main contents are as follows: 1) the main parameters of parallel indexing cam mechanism are studied, and the factors that affect the dynamic performance of parallel indexing cam mechanism are analyzed in detail. According to the mechanical system dynamics, the multi-degree of freedom dynamics model of parallel indexing cam mechanism is established by means of the lumped mass method. The corresponding dynamic equation is established, and the dynamic response under undamped state is solved, which provides a theoretical basis for dynamic performance analysis of virtual prototyping. (3) the dynamic equation of single-degree-of-freedom cam mechanism is established. The response of cam mechanism under several motion rules is obtained, and the response spectrum is analyzed by MATLAB, which provides a theoretical basis for subsequent joint simulation. CAD/CAM software is used. The data points of the cam are obtained and the three-dimensional model of the cam mechanism is established in Pro/E. The modal analysis of the input axis and the output shaft is made by using ANSYS, and the natural frequencies and corresponding modes of each mode are studied. The reliability of the mechanism is analyzed. (5) the rigid-flexible coupling virtual prototype of parallel indexing cam mechanism is established by ADAMS and ANSYS and the dynamic simulation is carried out. Based on the simulation curve to verify the correctness of the dynamic model, the simulation data are studied, and the influence of different mechanism parameters and working conditions on the dynamic performance of parallel indexing cam mechanism is comprehensively analyzed. To provide a certain theoretical basis for the design of cam mechanism. In summary, the program and conclusion of response spectrum and response spectrum of cam mechanism are obtained. The influence of several factors on the dynamic performance of the mechanism after rigid and flexible coupling is explained in detail. The designers should consider different factors when designing the cam mechanism.
【學位授予單位】：陜西科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH112.2

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本文編號：1475028