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凸轮开口装置的数字化设计与动力学研究

凸轮开口装置的数字化设计与动力学研究

作者：张双琳陕西科技大学

学位级别：硕士

本文通过动力学和精度分析的方法对共轭凸轮开口机构做了研究,同时对共轭凸轮的反求提出了新的方法,并对谐波运动规律的算法做了优化,且将此运动规律运用在了织机的凸轮设计中。本文主要工作有以下几项内容：(1)共轭凸轮的反求与凸轮开... 详细信息

本文通过动力学和精度分析的方法对共轭凸轮开口机构做了研究,同时对共轭凸轮的反求提出了新的方法,并对谐波运动规律的算法做了优化,且将此运动规律运用在了织机的凸轮设计中。本文主要工作有以下几项内容：(1)共轭凸轮的反求与凸轮开口装置数字化样机的建立。本文介绍了一种共轭凸轮反求的方法,根据测绘出凸轮廓面数据,通过Pro/E建立共轭凸轮机构的三维模并进行运动学仿真分析,得到反求前从动件的运动学曲线。将其无量纲化后得到特征参数,并采用有控制条件的多项式运动规律重新设计凸轮。在Pro/E中对两者的运动学曲线进行比较,通过仿真和试制表明这种反求方法可以有效地提高凸轮开口装置的动态性能,现已大批量生产应用。根据凸轮开口装置的二维图纸,利用Pro/E建立了开口装置的数字化模型,为后续的研究打好基础。(2)对单自由度共轭凸轮开口机构进行了动力学分析。先对开口机构进行了运动学分析,在此基础上对其进行了静态动力学求解,建立了拉格朗日动力学方程。利用动力学仿真软件ADAMS对其进行动力学仿真分析,其结果表明验证了凸轮反求的成功性。(3)从微分法和概率论出发,对凸轮开口机构进行了精度分析。建立了凸轮开口机构的误差模型,对摆臂的输出误差进行了分析,并提出了控制的方法。通过分析得到了初始角、输入角和各杆长误差对摆臂输出的影响关系,同时也指出输入角和初始角是影响机构误差的最大因素。此结论可直接应用于实际生产中,并对此机构的优化设计指明了方向。(4)对谐波运动规律的算法进行了优化。通过对谐波运动规律设计凸轮时停留误差的大小与最大加速度之间的关系的研究,表明增大停留误差可有效地降低最大加速度。提出了一种通过增加停留误差来降低最大加速度的方法,并给出了对比证明。最后将谐波运动规律运用在织机的凸轮设计中,通过和其他运动规律设计的凸轮做比较,发现运用谐波运动规律设计的凸轮在最大速度和加速度上有了很明显的降低。

关键词：凸轮开口机构反求设计动力学分析精度分析谐波运动规律

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共轭凸轮开口机构的反求设计及动力学研究

机械设计 2017年第12期34卷 65-68页

作者：葛正浩张凯张双琳陕西科技大学机电工程学院陕西西安710021

通过把测绘的共轭开口凸轮廓面数据导入CREO中建模仿真,分析特征参数并采用加控制的多项式运动规律完成共轭凸轮的反求设计。同时建立起共轭凸轮开口机构的三维模型,进行静态动力学分析得到拉格朗日动力学方程。最后将模型导入ADAMS中... 详细信息

通过把测绘的共轭开口凸轮廓面数据导入CREO中建模仿真,分析特征参数并采用加控制的多项式运动规律完成共轭凸轮的反求设计。同时建立起共轭凸轮开口机构的三维模型,进行静态动力学分析得到拉格朗日动力学方程。最后将模型导入ADAMS中做动态仿真分析,得到了综框运动曲线及凸轮和滚子之间的碰撞力曲线。仿真方法和结果为后续对反求凸轮的优化设计提供了可靠依据。

关键词：共轭凸轮开口机构反求设计动力学分析动态仿真

聚乙烯/秸秆粉发泡木塑复合材料的压制成型及性能

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塑料 2015年第4期44卷 115-118页

作者：葛正浩司丹鸽张双琳陕西科技大学机电工程学院陕西西安710021

利用秸秆粉、高密度聚乙烯、AC发泡剂、偶联剂(马来酸酐接枝聚丙烯)等经过压制发泡工艺制备发泡木塑复合材料,并通过控制AC发泡剂质量分数、秸秆粉质量分数和偶联剂质量分数,采用单因素试验和正交试验来研究三个因素对发泡材料的发泡效... 详细信息

利用秸秆粉、高密度聚乙烯、AC发泡剂、偶联剂(马来酸酐接枝聚丙烯)等经过压制发泡工艺制备发泡木塑复合材料,并通过控制AC发泡剂质量分数、秸秆粉质量分数和偶联剂质量分数,采用单因素试验和正交试验来研究三个因素对发泡材料的发泡效果和力学性能影响。结果表明:当发泡剂质量分数为2%,秸秆粉质量分数为35%,偶联剂质量分数为3%时,泡孔密度小且分布均匀,制件表面光滑平整,密度为最小。对HDPE/秸秆粉复合材料综合力学性能进行了比较,较佳组合为:AC发泡剂用量为2%,秸秆粉质量分数为35%,偶联剂用量为4%。

关键词：高密度聚乙烯秸秆粉发泡木塑复合材料质量分数力学性能

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基于多项式拟合的共轭凸轮反求设计

机械传动 2015年第12期39卷 92-94,99页

作者：张双琳葛正浩张兴钰李成平陕西科技大学陕西西安710021

介绍了一种共轭凸轮反求的方法,测绘出凸轮廓面数据,通过Pro/E建立共轭凸轮机构的三维模并进行运动学仿真分析,得到反求前从动件的位移、速度和加速度曲线。将运动曲线进行无量纲化处理,分析出特征参数,并采用有控制条件的多项式运动规... 详细信息

介绍了一种共轭凸轮反求的方法,测绘出凸轮廓面数据,通过Pro/E建立共轭凸轮机构的三维模并进行运动学仿真分析,得到反求前从动件的位移、速度和加速度曲线。将运动曲线进行无量纲化处理,分析出特征参数,并采用有控制条件的多项式运动规律对原来的运动规律进行拟合。最后运用Pro/E对反求后的凸轮进行运动学仿真,并与反求前的凸轮机构进行对比分析,通过仿真和试制,表明这种反求方法可以有效地提高凸轮的传动精度和工作效率。

关键词：共轭凸轮机构反求设计多项式拟合

基于刚柔耦合模型的弧面分度凸轮机构动力学分析

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机械传动 2016年第1期40卷 136-139页

作者：张兴钰葛正浩李成平张双琳陕西科技大学机电工程学院陕西西安710021

针对弧面凸轮分度机构,在综合考虑弹性变形、弯曲和扭转因素的影响条件下,结合刚柔耦合动力学系统理论知识,利用Pro/E、ADAMS、ANSYS建立了弧面分度凸轮机构的刚柔耦合模型,并对模型进行了仿真分析,详细说明了转速、负载等对机构动态性... 详细信息

针对弧面凸轮分度机构,在综合考虑弹性变形、弯曲和扭转因素的影响条件下,结合刚柔耦合动力学系统理论知识,利用Pro/E、ADAMS、ANSYS建立了弧面分度凸轮机构的刚柔耦合模型,并对模型进行了仿真分析,详细说明了转速、负载等对机构动态性能的影响。

关键词：弧面分度凸轮机构刚柔耦合动力学分析 ADAMS

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基于ANSYS的弧面分度凸轮机构从动件的模态分析

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机械传动 2015年第8期39卷 145-148页

作者：李成平葛正浩张兴钰张双琳陕西科技大学机电工程学院陕西西安710021

研究了弧面分度凸轮机构的固有频率及其模态分析。通过建立弧面分度轮机构的等效质量体动力学模型,分析其受力情况,推导出6阶模态固有频率方程,并结合实例,系统地介绍了弧面分度凸轮机构的模态分析步骤与过程,为进一步进行弧面分度凸轮... 详细信息

研究了弧面分度凸轮机构的固有频率及其模态分析。通过建立弧面分度轮机构的等效质量体动力学模型,分析其受力情况,推导出6阶模态固有频率方程,并结合实例,系统地介绍了弧面分度凸轮机构的模态分析步骤与过程,为进一步进行弧面分度凸轮机构设计时避免共振的发生奠定了基础。

关键词：弧面分度凸轮机构模态分析固有频率

玉米秸秆可降解复合材料的制备及力学性能研究

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化工新型材料 2014年第8期42卷 159-161页

作者：田普建谢永灿张双琳丁雨芬陕西科技大学西安710021

以玉米秸秆粉和PP塑料为主要原料制备了可降解的木塑复合材料,并通过对秸秆粉的含量、偶联剂的种类及其含量等因素的控制,研究上述因素变化对可降解木塑复合材料的各项力学性能的影响。结果表明:当秸秆粉质量分数达到30%时,可降解复合... 详细信息

以玉米秸秆粉和PP塑料为主要原料制备了可降解的木塑复合材料,并通过对秸秆粉的含量、偶联剂的种类及其含量等因素的控制,研究上述因素变化对可降解木塑复合材料的各项力学性能的影响。结果表明:当秸秆粉质量分数达到30%时,可降解复合材料的抗弯强度、抗拉强度、抗冲击强度均为最佳;采用MAPP作为偶联剂且含量为4%时,材料的抗弯、抗拉强度、抗冲击强度均为最佳。

关键词：秸秆可降解木塑复合材料力学性能偶联剂

SBS对生物质纤维/废旧塑料复合材料的影响

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塑料 2015年第1期44卷 5-6,4页

作者：葛正浩兰云利石美浓张双琳陕西科技大学陕西西安710021

通过加入增韧剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)研究了SBS对生物质纤维/废旧塑料复合材料性能的影响。结果表明:SBS含量对生物质纤维/废旧塑料复合材料的密度影响不大;SBS的加入对该复合材料起到增韧效果,使力学性能有所提高;SBS质量分数为5%... 详细信息

通过加入增韧剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)研究了SBS对生物质纤维/废旧塑料复合材料性能的影响。结果表明:SBS含量对生物质纤维/废旧塑料复合材料的密度影响不大;SBS的加入对该复合材料起到增韧效果,使力学性能有所提高;SBS质量分数为5%时,复合材料的综合性能最好。

关键词： SBS 木塑复合材料含量密度力学性能

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秸秆粉/废旧PE发泡复合材料的发泡工艺

塑料 2014年第2期43卷 56-59页

作者：葛正浩金龙石美浓张双琳秦宇渤陕西科技大学陕西西安710021 西安东风仪表厂陕西西安710021

主要通过AC发泡剂的质量分数、秸秆粉的量、偶联剂的种类及其质量分数、纳米CaCO3质量分数等单因素来研究最佳的发泡工艺。结果表明:AC发泡剂质量分数为2%时,密度最小1.008 g/cm3,冲击强度最大为42.5 kJ/m2;秸秆粉质量分数为35%时,其密... 详细信息

主要通过AC发泡剂的质量分数、秸秆粉的量、偶联剂的种类及其质量分数、纳米CaCO3质量分数等单因素来研究最佳的发泡工艺。结果表明:AC发泡剂质量分数为2%时,密度最小1.008 g/cm3,冲击强度最大为42.5 kJ/m2;秸秆粉质量分数为35%时,其密度最小为1.09 g/cm3,冲击强度最大为43.5 kJ/m2;随着偶联剂种类和量的变化,得出4%的MAH-g-PP时其密度最小为1.01 g/cm3,冲击强度最大为43.5 kJ/m2;4%纳米碳酸钙时密度最小为1.01 g/cm3,冲击强度最大为43.5 kJ/m2。

关键词：秸秆粉废旧PE 发泡木塑复合材料力学性能