旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的振動分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間：2017-08-02 19:29
本文關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的振動分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
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【摘要】：在焊接過程中,傳感器是焊縫自動跟蹤的關(guān)鍵設(shè)備,決定著焊縫質(zhì)量的精度。電弧傳感器是通過焊炬掃描坡口時(shí),弧長變化引起電流或電壓變化來獲得焊縫信息的,具有結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。在電弧傳感器中,旋轉(zhuǎn)電弧傳感器具有更高的控制精度和靈敏度,因此,被廣泛地應(yīng)用在焊接自動化設(shè)備上。但旋轉(zhuǎn)電弧傳感器旋轉(zhuǎn)部分的偏心塊和導(dǎo)電桿的質(zhì)心不在旋轉(zhuǎn)軸上,存在不平衡質(zhì)量,因此,當(dāng)旋轉(zhuǎn)電弧傳感器旋轉(zhuǎn)時(shí)存在離心力,從而引起振動,并且旋轉(zhuǎn)電弧傳感器本身的固有機(jī)械特性也會對其產(chǎn)生振動影響,給焊縫跟蹤和焊接質(zhì)量帶來較大的影響。為了解決該問題,有必要研究旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的振動特性以及對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。本文主要圍繞旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的虛擬樣機(jī)模型的建模,運(yùn)動學(xué)分析、動力學(xué)分析、自由振動分析、強(qiáng)迫振動分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等幾方面展開。首先利用PROE軟件建立旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的三維模型,通過數(shù)據(jù)接口技術(shù)將PROE中的模型導(dǎo)入到ADAMS軟件中,添加材料屬性,運(yùn)動副和驅(qū)動,完成多剛體模型的運(yùn)動學(xué)仿真分析,并驗(yàn)證了模型建立的正確性;同時(shí)對焊炬連接組件進(jìn)行簡化,并導(dǎo)入ANSYS軟件中,創(chuàng)建焊炬連接組件有限元模型,并生成模態(tài)中性文件,將模態(tài)中性文件導(dǎo)入到ADAMS中替換原先的剛性構(gòu)件,建立剛?cè)狁詈夏Ｐ?為振動分析提供了模型基礎(chǔ)。然后通過對軸承的受力仿真分析,計(jì)算出不平衡慣性力的大小和位置,為振動分析時(shí)添加激勵提供了依據(jù);利用ADAMS/Vibration模塊對剛?cè)狁詈夏Ｐ瓦M(jìn)行自由振動分析及強(qiáng)迫振動分析,得到系統(tǒng)的各階固有頻率,模態(tài)主振型,以及頻率響應(yīng)曲線,為旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供了理論依據(jù)。最后對旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的動平衡計(jì)算方法進(jìn)行了闡述,計(jì)算出了不平衡力的大小和位置,從而確定了平衡塊的安裝位置;同時(shí)利用ADAMS的參數(shù)化設(shè)計(jì)對平衡塊的尺寸參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),達(dá)到了振動減小的目的。
【關(guān)鍵詞】：旋轉(zhuǎn)電弧傳感器 剛?cè)狁詈夏Ｐ?/strong> 振動分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG43;TP212
【目錄】：
- 摘要3-4
- Abstract4-9
- 第1章 緒論9-17
- 1.1 課題研究的背景與意義9-10
- 1.2 旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的國內(nèi)外研究狀況10-13
- 1.3 虛擬樣機(jī)技術(shù)及ADAMS介紹13-15
- 1.3.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)13-14
- 1.3.2 ADAMS的介紹14-15
- 1.4 課題的主要研究內(nèi)容15-16
- 1.5 本章小結(jié)16-17
- 第2章 仿真模型的創(chuàng)建及仿真分析17-35
- 2.1 旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的結(jié)構(gòu)及三維模型17-20
- 2.1.1 旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的結(jié)構(gòu)方案17-18
- 2.1.2 旋轉(zhuǎn)半徑的實(shí)現(xiàn)18-19
- 2.1.3 旋轉(zhuǎn)電弧傳感器三維建模19-20
- 2.2 旋轉(zhuǎn)電弧傳感器多剛體模型的建立20-25
- 2.2.1 PROE與ADAMS之的數(shù)據(jù)接.技術(shù)20-21
- 2.2.2 模型的簡化21-22
- 2.2.3 模型的導(dǎo)入及屬性的修改22-23
- 2.2.4 添加約束及驅(qū)動23
- 2.2.5 模型驗(yàn)證23-24
- 2.2.6 虛擬樣機(jī)仿真24-25
- 2.3 旋轉(zhuǎn)電弧傳感器剛?cè)狁詈夏Ｐ偷慕⒓胺抡?/span>25-33
- 2.3.1 剛?cè)狁詈辖５幕纠碚?/span>25-26
- 2.3.2 柔性部件的創(chuàng)建26-29
- 2.3.3 模態(tài)中心文件的導(dǎo)入29-30
- 2.3.4 模態(tài)中性文件的驗(yàn)證30-32
- 2.3.5 剛?cè)狁詈夏Ｐ偷姆抡娣治?/span>32-33
- 2.4 本章小結(jié)33-35
- 第3章 剛?cè)狁詈夏Ｐ驼駝臃治?/span>35-49
- 3.1 ADAMS/Vibration模塊介紹35-36
- 3.2 振動模型的建立36-42
- 3.2.1 軸承受力仿真分析37-38
- 3.2.2 添加振動激勵38-42
- 3.3 自由振動分析42-45
- 3.3.1 模態(tài)固有頻率和振型42-44
- 3.3.2 模態(tài)參與因子分析44-45
- 3.4 強(qiáng)迫振動分析45-47
- 3.4.1 強(qiáng)迫振動仿真結(jié)果45-46
- 3.4.2 傳遞函數(shù)曲線46-47
- 3.5 本章小結(jié)47-49
- 第4章 旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化49-66
- 4.1 ADAMS參數(shù)化模型和優(yōu)化分析的概念49-51
- 4.1.1 ADAMS參數(shù)模型50
- 4.1.2 ADAMS優(yōu)化設(shè)計(jì)概念50-51
- 4.2 動平衡校正51-55
- 4.2.1 剛性回轉(zhuǎn)體的動平衡計(jì)算51-53
- 4.2.2 旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的動平衡計(jì)算53-55
- 4.3 平衡塊的優(yōu)化55-65
- 4.3.1 建立優(yōu)化仿真模型55-56
- 4.3.2 定義設(shè)計(jì)變量56-57
- 4.3.3 定義目標(biāo)函數(shù)57-58
- 4.3.4 設(shè)計(jì)研究58-59
- 4.3.5 優(yōu)化結(jié)果分析59-62
- 4.3.6 優(yōu)化前后剛?cè)狁詈夏Ｐ瓦\(yùn)動學(xué)仿真對比62-64
- 4.3.7 優(yōu)化前后的頻率響應(yīng)分析對比64-65
- 4.4 本章小結(jié)65-66
- 第5章 結(jié)論與展望66-68
- 5.1 結(jié)論66
- 5.2 展望66-68
- 致謝68-69
- 參考文獻(xiàn)69-72
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果72
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條
1 劉靜;李郝林;黃德杰;;基于ADAMS/Vibration的軋輥磨床測量裝置振動特性仿真[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2010年12期
2 康文利;張穎;王川;;基于UG和ADAMS的減速器的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)與仿真分析[J];機(jī)械;2011年01期
3 賈劍平,張華,潘際鑾;用于弧焊機(jī)器人的新型高速旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的研制[J];南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版);2000年03期
4 黃凌翔;張華;馬國紅;李曉波;王紅波;;旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2008年S1期
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 張孝;兩輪差速驅(qū)動三輪移動焊接機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真[D];南昌大學(xué);2013年
，本文編號：610881
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