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包装工程 2018年第15期39卷 123-129页

作者：安磊张锁怀黄旺兴上海应用技术大学上海201418

目的研究柔性杆件从实际工况开始,随着工作转速的提高对开盒机动态性能和开盒角度的影响。方法利用Solid Works建立了开盒机的三维实体模型,通过导入ADAMS建立开盒机的纯刚体模型,利用Ansys对杆件进行柔性化处理,生成模态中性文件,将其... 详细信息

目的研究柔性杆件从实际工况开始,随着工作转速的提高对开盒机动态性能和开盒角度的影响。方法利用Solid Works建立了开盒机的三维实体模型,通过导入ADAMS建立开盒机的纯刚体模型,利用Ansys对杆件进行柔性化处理,生成模态中性文件,将其导入纯刚体模型中建立开盒机的刚柔耦合模型,并进行动力学仿真分析,仿真结束后将载荷文件导入Ansys进行关键部件的应力分析。结果得到了开盒杆相对吸盒杆的最大转角和关键部件的受力,得出工作转速340 r/min为此开盒机的极限转速,且通过加强杆件的强度可以使开盒机提速运行,但必须进行全面的动态性能研究和优化。结论采用刚柔耦合分析方法可以更真实地仿真开盒机的实际运动状态,尤其是在工作转速较高阶段,且相对于纯刚体模型,可以更全面地分析开盒机的动态性能。

关键词：开盒机刚柔耦合应力分析动态性能

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药品包装线高速开盒机动力学研究

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作者：安磊上海应用技术大学

学位级别：硕士

开盒机为轻工机械中典型的包装机械,由连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和带轮机构组合而成。使用SolidWorks建立了机构的三维实体模型,以其为基础,运用ADAMS和ANSYS建立了开盒机的纯刚体模型和刚柔耦合模型。基于两种模型对机构进行了动... 详细信息

开盒机为轻工机械中典型的包装机械,由连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和带轮机构组合而成。使用SolidWorks建立了机构的三维实体模型,以其为基础,运用ADAMS和ANSYS建立了开盒机的纯刚体模型和刚柔耦合模型。基于两种模型对机构进行了动力学分析,得出刚柔耦合模型可以更好的反映机构的实际运动状态,且可以进行关键构件的受力分析。得出摇杆2为受力最大构件,当转速超过340r/min时,其应力将超过摇杆2材料的极限应力,从而导致构件的破坏,则此转速为机构的极限转速。当转速超过600r/min时,由于杆件的弹性变形,机构的开盒角度大于理想的角度,使机构的运动输出不准确。凸轮机构是开盒机的核心,基于两种模型,对凸轮机构进行了分析,得出的结论对开盒机初始装配具有一定的指导意义。提出增大阻尼的同时减小凸轮厚度可以有效改善机构的动力学性能,对改变厚度后的凸轮进行了模态分析,验证了不会发生共振现象。凸轮曲线是凸轮机构的核心,基于ADAMS,采用反转原理,进行凸轮曲线的设计,识别出原机构中的凸轮曲线为余弦曲线。设计了无停留修正等速曲线和无停留修正梯形曲线,前者适用于有紧急停车要求时,后者可以全面改善机构的动力学性能。基于无停留修正梯形曲线,重新分配了凸轮运动角和凸轮连杆最大摆角,可以进一步改善机构的动态特性。通过对开盒机较全面的动力学分析和改进,更好地奠定了开盒机安全可靠运行的理论基础。

关键词：开盒机刚柔耦合模型凸轮机构凸轮曲线安全可靠性

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机电集成式开盒机运动综合与分析

机电集成式开盒机运动综合与分析

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作者：黄旺兴上海应用技术大学

学位级别：硕士

机电集成式开盒机构为伺服机构与行星机构的组合机构,根据开盒工艺对机电集成式开盒机进行原理研究和运动分析,确定各个子机构的传动方式及传动比分配关系,建立各个子机构、伺服机构之间的运动协调关系。通过Solidworks软件构建开盒机... 详细信息

机电集成式开盒机构为伺服机构与行星机构的组合机构,根据开盒工艺对机电集成式开盒机进行原理研究和运动分析,确定各个子机构的传动方式及传动比分配关系,建立各个子机构、伺服机构之间的运动协调关系。通过Solidworks软件构建开盒机装配体模型,将构建好的装配体模型导入Adams软件中对其进行运动仿真,通过各齿轮转速比、拨盒杆与吸盒杆之间的相对最大转角的理论分析和仿真结果的对比,验证了开盒机构运动的可行性及仿真模型的正确性。根据运动原理,建立吸盒杆运动数学模型,并进行求解,得到吸盒杆的运动轨迹方程,确定影响吸盒运动轨迹的关键参数,并通过约束条件,对运动轨迹进一步优化。根据拨盒杆在开盒过程中的运动规律,对拨盒杆运动进行三种速度控制曲线规划:5段S型加减速曲线、4段S型加减速曲线和正弦型加减速曲线,并建立速度曲线方程。通过运动学和动力学分析,拨盒杆进行速度规划后,拨盒杆运动平稳性较原凸轮连杆式开盒机构大为提高,其中拨盒杆按正弦型加减速运动控制方式进行速度规划,更有利于在开盒过程中减少由于拨盒杆速度的变化给开盒机构带来的冲击,增强机构运行的平稳性能。根据正弦型加减速运动方程进行PLC编程,对伺服电机进行正弦型加减速运动控制,验证了伺服电机能够根据设计的加减速运动控制曲线平稳运行。

关键词：开盒机运动分析机电组合运动仿真速度规划

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药品包装线高速开盒机运动学研究

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作者：韩庆红上海应用技术大学

学位级别：硕士

新型开盒机构为行星轮系、凸轮连杆机构、同步带传动、齿轮传动的组合机构,根据运动原理对此机构进行了运动分析,知开盒板转角直接决定纸盒的开盒角度,通过分析计算,推导出开盒板最大转角θk的理论表达式。利用SolidWorks建立三维装配模... 详细信息

新型开盒机构为行星轮系、凸轮连杆机构、同步带传动、齿轮传动的组合机构,根据运动原理对此机构进行了运动分析,知开盒板转角直接决定纸盒的开盒角度,通过分析计算,推导出开盒板最大转角θk的理论表达式。利用SolidWorks建立三维装配模型,导入Adams中进行运动仿真,获得开盒板最大转角θk=161°,根据开盒板与吸盘的运动关系,使用图解法及反转原理求得开盒角度为160.83°,大于理想开盒角度125°,针对开盒角度偏大,提出三种改进方案：改进开盒板与吸盘相对位置,改进传动比,改进凸轮曲线。根据仿真过程中铰链受力变化对机构进行了定性分析,对机构的运动性能初步判定,得出惯性冲击是制约开盒机构提速潜能的主要因素。改进开盒板与吸盘相对位置时,建立坐标系列几何方程,求解出理想开盒角度情况下开盒板初始位置的最优解区间,利用绘图软件采用图解法找到最优解。改进传动比时,根据开盒板最大转角θk表达式,求解出理想开盒情况下的传动比。改进凸轮曲线时,在使用解析法设计凸轮曲线的基础上,又使用了一种基于SolidWorks motio n功能设计凸轮曲线的新方法,此方法极大的提高了凸轮曲线的设计效率。

关键词：开盒机组合机构运动分析运动仿真机构改进

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