刘尊义[1]2003年在《模切机肘杆机构的优化设计及有限元分析》文中研究表明随着现代科技的高速发展，高速度、高精度、高效率已经成为现代模切机械最重要的发展趋势。与国外模切机相比，我国生产的模切机工作速度较低。本文以北京人民机器厂MP1040B型模切机肘杆机构为研究对象，以机械最优化理论和有限元技术为基础，首先对模切机肘杆机构建立数学模型，通过梯度法求解此非线性方程组,并得出机构在一个运动周期中各构件的角位移、角速度、加速度等运动参数及曲线。同时，在不考虑摩擦等非线性因素的情况下对机构进行动力学分析，得出肘杆机构在承受不同模切力时各铰接点的受力情况。动力学分析中，各构件的质量和转动惯量是通过Pro/Engineer软件，先建立各个构件几何模型而求得；然后，利用解决约束问题的罚函数法和处理无约束问题的变尺度法对MP1040B型模切机肘杆机构进行叁个设计变量的优化设计，优化目标函数为肘杆机构的下模切板在一个工作行程中达到的最大倾斜程度；通过优化设计，模切机肘杆机构的下模切板在一个工作行程中的最大倾斜程度降低了25.7％，其角加速度明显减小，提高了模切机动力学性能。在模切机肘杆机构中，相对于其它杆件而言，连杆是较易损坏的重要构件，所以在有限元分析中以连杆为研究对象，利用ANSYS有限元分析软件，对其进行分析,其中几何模型是通过Pro/E建立的。有限元分析表明，当模切力为2 450 000牛顿时，连杆强度足够。
王慧英[2]2009年在《模切机双肘杆机构的运动学与动态静力学分析》文中进行了进一步梳理随着包装印刷越来越被人们重视,模切机获得了空前的发展机遇。模切机主要用于纸盒、纸箱、商标等印刷品的模切、压痕和冷压凹凸。作为衡量模切机性能的重要技术指标,速度和精度是制约国产模切机发展的瓶颈。模切机双肘杆机构作为模切机的核心装置之一,其特性对提高整机的速度和稳定性具有至关重要的影响。本文以模切机双肘杆机构为研究对象,采用矢量法建立该机构的运动学模型,通过矩阵运算推导出该机构中各构件运动规律的显式表达,并结合算例运用MATLAB编制了相应的计算机仿真程序,绘出了一个运动周期内机构中各构件的位移、速度及加速度曲线,进而揭示出机构的运动特性。在明晰机构运动特性的基础上,对机构进行了动态静力分析。运用达朗贝尔原理,推导了各构件的受力平衡方程,进而获得了系统的动态静力学方程。通过求解系统方程,获知机构中各构件的受力状态。最后,针对双肘杆机构中动平台工作过程中出现的“上下起伏、左右摇摆”现象对模切稳定性造成的负面影响,提出以动平台摆角标准差最小为优化目标函数,以机构中构件杆长为优化设计变量,对模切机双肘杆机构进行了参数优化。优化结果表明,所建优化模型能使双肘杆机构的稳定性得到一定程度的改善。
赵鑫磊[3]2008年在《改进模切机动态性能方法的研究》文中研究说明自动平压平模切机是印后加工设备中应用最广的机种之一,在食品、烟草以及装潢等诸多领域中有非常广泛的应用。为进一步提高生产率和加工质量,对其速度和精度提出了更高的要求,本文以模切机中的模压机构和凸轮机构为研究对象,研究了其运动学和动力学特性,给出了一些改进动态性能的方法。双肘杆机构作为应用最普遍的模压机构,对模切机的性能有重要影响。本文用基于旋量理论的指数积公式建立并求解了其运动学模型,得出了各构件的位移、速度、加速度等运动参数及曲线。建立了双肘杆机构的虚拟样机模型,并针对模压平台左右晃动等问题,以模压平台的最大倾斜程度为目标函数,对其进行了优化设计。考虑双肘杆机构中的运动副间隙等非线性因素,建立动力学模型,得出了不同间隙、不同转速时模压平台的动力学响应,并分析了这些参数对动力学响应的影响。采用凸轮驱动机构代替双肘杆机构进行创新设计,使模压机构的动态性能有了明显改进。对模切机中各种平面凸轮机构建立了运动学模型,通过求解从动件运动参数和曲线,发现存在加速度波动比较大等问题,因此选取理想的运动规律,并开发了凸轮廓线改进程序,完成了凸轮廓线的改进,改进之后的凸轮机构加速度明显减小。给出了两种基于凸轮轮廓的平行分度凸轮机构运动规律的反求方法,并以模切机中的平行分度凸轮机构为算例,验证了反求算法的有效性。对力锁合凸轮和从动件系统的分离过程进行了动力学分析,为了避免从动件跳起,建立了动力学模型,进行了锁合弹簧的刚度和预紧力的求解,得出了合适的弹簧刚度。在考虑弹流润滑等因素的基础上,求解了最小油膜厚度,把油膜假设为一个质量-弹簧-阻尼系统,探讨了油膜的存在对凸轮机构的影响。
参考文献：
[1]. 模切机肘杆机构的优化设计及有限元分析[D]. 刘尊义. 北京工业大学. 2003
[2]. 模切机双肘杆机构的运动学与动态静力学分析[D]. 王慧英. 天津大学. 2009
[3]. 改进模切机动态性能方法的研究[D]. 赵鑫磊. 中国海洋大学. 2008