双曲柄串联曲柄滑块压力机机构计算机仿真向量键合图法

为提高双曲柄串联曲柄滑块压力机机构动力学建模与仿真的效率及可靠性,提出了相应的向量键合图法。根据机构构件间的运动约束关系,将机构运动构件、旋转铰及移动副的向量键合图模型组合起来,建立了双曲柄串联曲柄滑块压力机机构的向量键合图模型。通过有效的增广方法,消除了机构向量键合图模型中的微分因果关系,克服了其给机构自动建模所带来的代数困难。在此基础上,实现了双曲柄串联曲柄滑块压力机机构动力学自动建模与仿真,分析了脉冲形式的工作阻力对机构动态性能的影响,说明了所述方法的有效性。     

双变激振超细振动磨电机驱动转速多工况组合优选研究

针对恒速振动电机振动磨在超细粉碎过程中易出现物料团聚而引起颗粒细化难度增大、超微粉碎发展受限的情况,提出振动电机转速、激振偏心块矢径随时间变化的双变激振方式,结合Adams仿真及样机试验对电机转速变化曲线进行优化,从而实现了对高振强特性超微粉碎激励方法的研究。通过模拟分析振动磨机不同转速工况下的运动响应特性、振强变化规律,对电机转速最佳变化范围和组合效应进行研究,以平均粒径为10μm的金刚石粉末为研磨对象进行120 h新型振动磨机的碎磨试验,从而验证了组合优选所得到的电机转速变化曲线能够使得颗粒进一步细化。     

基于 Creo Parametric 的包装机曲柄滑块机构的优化设计

在Creo Parametric中,通过骨架模型,创建了偏置曲柄滑块机构模型,并对曲柄滑块机构进行了运动分析,应用Creo Parametric的行为建模功能,将滑块行程、最小压力角作为约束,对曲柄与连杆的长度进行了优化设计。该方法简单、实用性强,具有很大的推广价值,为曲柄滑块机构的设计提供了新的思路。     

方罐盖注胶烘干机磁分层取料机构的设计研究

目的介绍一种新型的方罐盖磁分层取料机构。方法利用三维建模软件CREO建立了磁分层取料机构实体模型,并对磁分层结构和曲柄滑块取料机构进行了结构分析;利用MATLAB软件仿真了曲柄滑块取料机构滑块的运动特性曲线。结果所研发的磁分层结构能够很好地将方罐盖实现等间距平行摆放,滑块的运动特性曲线是一条类正弦曲线,表明滑块进行的是一种柔性的运动,能够实现平稳准确取料。结论所研发的磁分层取料机构保证了方罐盖注胶烘干机的可靠运行,可获得较好的加工质量。     

自动装盒机推料机构设计与仿真

目的针对轻型物料装盒机,设计串联式曲柄连杆推料机构。方法分析推料机构各参数间的关系,确定参数尺寸范围,运用Solid Works建立三维模型和运动仿真,求解得到推料滑块的线性速度、加速度和位移曲线,验证设计的合理性,最后进行模态分析得到机构的固有频率。结果经过仿真分析,推料机构运动平稳,具有明显的急回特性,工作效率高。结论该机构性能稳定,经过投产使用证明达到设计要求。     

基于 ADAMS 的推烟机构推手中曲柄滑块机构的动态研究

目的研究在理论条件下,推烟机构推手装置中曲柄滑块机构的动态运动情况。方法借助动力学分析软件ADAMS对曲柄滑块机构进行研究,分析其运动学曲线和动力学曲线。结果直观形象地仿真出了曲柄滑块的运动情况。结论通过对相同速度下推手中曲柄滑块的研究,获得了其位移、速度、加速度的曲线图,并研究了当曲柄受到临界载荷F=80 kN的阻力时,其驱动力矩的大小和方向的变化情况,最终获知当阻力改变方向时驱动力矩恰为0。     

数控机床整机动态特性评价方法

动态特性是衡量机床性能的一项重要指标,但目前并没有较好的数控机床整机动态特性评价方法。利用真实的动态切削力对数控机床进行激励,能够快速获取机床在切削力作用下的动态特性。鉴于切削参数会影响各频率成分对应的切削力幅值,基于不同工件材料和切削参数下的动态切削力,建立动态激振力模型,通过分频段激励来检验数控机床在不同频段下的动态特性。通过有限元仿真分析,判断数控机床在各个频段下的动态特性;对振动信号进行快速傅里叶变换,得到机床振动时的主要频率成分,为优化机床动态特性提供指导;对比各种动态切削力激振下不同机床的动刚度,评价不同机床动态特性的优劣。最后,通过激振试验验证了仿真结果的准确性。结果表明上述方法简单实用,能快速评价数控机床的动态特性,具有一定的实用价值。     

基于Pro／E内燃机曲柄滑块机构运动学仿真分析

本文在计算分析的基础上,应用Pro／E软件建立了内燃机曲柄滑块机构的三维实体模型,并利用该软件的Mechanism模块对模型进行仿真分析,得到曲柄滑块机构的位移、速度和加速度等运动规律,并获得了运动仿真曲线图,为曲柄滑块的设计改进提供了一个有效的方法,提高了设计效率,缩短了产品开发周期。     

用轴测投影实现曲柄滑块机构运动动画的研究

以曲柄滑块机构为研究对象,建立了反映滑块位移与曲柄转角关系的数学模型.采用轴测投影的方法,通过Visual Lisp编程,对AutoCAD进行二次开发,实现了具有良好用户界面的曲柄滑块机构运动的动画仿真,为研究该机构的运动空间、运动过程和由滑块位移反求曲柄转角等提供了可视化的设计方法.     

青饲机青贮块间歇型自动撑袋机构的设计与优化

目的 为青饲机青贮块成型后的套袋装置中的撑袋结构设计一款基于连杆开槽的偏置曲柄滑块与双滑块组合的间歇型机构,以实现可停歇的撑袋功能,并具有急回特性,提高工作效率。方法 分析人工撑袋过程,进行撑袋机构的设计,推导该机构的停歇时间与连杆滑槽长度的数学关系式,通过Matlab优化偏置曲柄滑块的杆长参数,并利用Solidworks进行建模仿真,模拟撑袋机构的运行,对比分析3种不同行程速比系数下撑袋机构杆长参数与各自运动特点。结果 从3组数据中选取1组相对合适的参数进行公式验证,得出撑袋机构具有停歇功能和急回特性,仿真结果与解析公式计算结果一致。结论 撑袋机构设计合理,满足工艺要求,为青贮块的自动化装袋提供了可行方案。     

柔顺停歇机构伪刚体模型的运动学和动力学分析

针对柔顺停歇机构的柔性构件在运动中产生的大变形、大挠度等几何非线性行为,采用伪刚体模型法来分析该类非线性大变形系统.首先,基于大挠度理论对大变形柔性梁进行屈曲分析,运用第一、第二类椭圆积分模拟初始状态为直梁的柔性梁,用多项式拟合得到其载荷—位移关系式.结合边界条件与受力特性,得到柔性梁的等效非线性弹簧伪刚体模型.在此基...     

基于数据增强的滚动轴承智能故障诊断方法

目的 针对包装机械设备中滚动轴承应用场景多且有效故障数据难采集而导致的智能诊断方法诊断准确率较低的问题,提出一种基于数据增强的滚动轴承智能诊断方法.方法 首先根据轴承振动信号的故障特征,提出一种数据增强方法,有效扩充训练数据样本多样性.然后采用卷积神经网络对原始样本和增强样本进行故障诊断训练,从而大幅度提高诊断模型的诊断性能.为了验证所提方法的有效性,建立滚动轴承故障试验台并采集轴承故障数据.结果 实验结果表明,在标签训练样本不充足的情况下,提出的方法与不使用数据增强方法相比,模型在诊断准确率方面取得了较大的提高,能够准确地识别各类轴承故障.结论 该方法实现了准确地对稀缺标记样本下滚动轴承故障的诊断,为保证包装机械滚动轴承故障诊断的诊断精度提供了可靠的方法.     

Simulation of surface acoustic wave motor with spherical slider

The operation of a surface acoustic wave (SAW) motor using spherical-shaped sliders was demonstrated by Kurosawa et al. (1994). It was necessary to modify the previous simulation models for usual ultrasonic motors because of this slider shape and the high frequency vibration. A conventional ultrasonic motor has a flat contact surface slider and a hundredth driving frequency; so, the tangential motion caused by the elasticity of the slider and stator with regard to the spherical slider of the SAW motor requires further investigation. In this paper, a dynamic simulation model for the SAW motor is proposed. From the simulation result, the mechanism of the SAW motor was clarified (i.e., levitation and contact conditions were repeated during the operation). The transient response of the motor speed was simulated. The relationships between frictional factor and time constant and vibration velocity of the stator and the slider speed were understood. The detailed research regarding the elastic deformation caused by preload would be helpful to construct an exact simulation model for the next work.     

新型压电直线式振动送料器设计

目的为了满足现代工业领域中对轻、薄、小产品平稳输送的要求,设计一种利用压电双晶片振子惯性力作为驱动源的新型直线式振动送料器。方法在对振动送料器的工作原理进行分析的基础上,建立压电振子动力学模型,利用Matlab软件分析振子长度和质量对冲击力与变形量的影响,研制送料器样机并进行性能测试。结果当振动频率为209.5～214.5Hz时,送料器具备输送物料的能力;当系统共振时,输送速度最快,随着电压的增加,送料速度呈线性关系增加。结论与同型号的电磁振动送料器相比,研制的压电直线式振动送料器消耗电流仅为其14%,工作噪音下降了17 dB。与同型号日本压电送料器相比,输送速度提高了10%。     

包装送纸机构运动学及动力学仿真分析

目的 为了提高包装送纸装置的生产效率,使用一种六杆机构应用于包装送纸装置中,并对它进行运动学及动力学仿真分析,验证它在运动过程中是否满足实际工作要求。方法 使用矢量解析法和分离体法建立该六杆机构的运动学模型和动力学模型,并采用ADAMS仿真软件对该六杆机构进行运动学仿真和动力学仿真。结果 通过对六杆机构进行运动学仿真分析,得到了输出滑块4的位移、速度和加速度曲线,该机构在水平方向的行程为680.26 mm,满足实际工况要求。通过对六杆机构进行动力学仿真分析,得到了六杆机构各铰接点的受力大小和施加在曲柄1上的平衡力矩大小,该机构在送纸行程时,各铰接点受力和平衡力矩变化较小,该机构在送纸完成后的回返行程时,各铰接点受力和平衡力矩变化较大。结论 分析仿真结果后发现该六杆机构在运动过程中满足实际工作要求,能够较好地运用于包装送纸装置中。     

高速压力机转子-轴承系统的动力学研究

以有限元方法为基础,建立了曲柄压力机的转子-轴承系统的运动方程,通过计算压力机的曲柄连杆之间的作用力,获得主轴转子的径向载荷,并集成建立转子-轴承系统的振动模型;采用Newmark方法进行求解,进行模拟仿真,分析转子-轴承系统的振动响应;对主轴转子的振动特性进行实验研究,验证了转子-轴承系统的振动模型及其模拟仿真,进而为压力机转子-轴承系统的设计提供了数值分析及实验研究依据。     

双质体振动磨动力学建模及参数优化

针对多自由度振动磨系统建模困难以及动力学参数优化设计的需要,根据拉格朗日方程建立双质体振动磨6自由度动力学方程,利用数值分析方法分析了系统的动力学响应,并通过振动测试试验验证了模型的有效性。在振动微分方程的基础上研究了激振器转速对振动磨动力学特性的影响,仿真结果表明在一定范围内,转速越大,振动强度越大,但振动幅值越小。为了使振动磨产生更好的粉磨效果,对激振参数进行优化分析。利用模态分析获得双质体振动磨的固有频率和振型,分别从振动强度和共振频率两个角度确定系统激振器转速的上下限,得到转速的最佳取值范围。在实验室振动磨样机上进行参数优化后的粉磨试验,实验结果表明,改进后的振动磨机金刚石粉体产品d50达到0.27µm,较之前有所细化,验证了参数优化具有一定的工程效果,为振动磨超微粉碎的动力学设计和产品开发奠定了基础。     

基于电子凸轮飞剪的枕式包装机控制系统设计

目的 为了丰富枕式包装机的包装种类,提高其包装精度和包装效率,对现有机器中电子凸轮飞剪算法进行改进。方法 根据枕式包装机的工艺流程,建立电子凸轮飞剪的数学模型,设计五次多项式运动控制算法,实现送料轴、送膜轴、切刀轴的协调同步运行,然后进行控制系统的设计。结果 通过测试结果可以看出,随着包装速度的增加和包装长度的减少,包装的合格率会有所降低,但五次多项式规划设计的电子凸轮曲线具有良好的连续性和柔性,避免了刚性冲击和机械振动,在包装允许的误差±1 mm的范围内,包装合格率始终为100%,有效提高了控制精度。结论 设计的电子凸轮曲线完全满足生产工艺要求,实际测试证实了基于电子凸轮飞剪的控制系统的可靠性与稳定性,也证实了运动控制算法的优越性。     

直线式压电垂直驱动振动给料机设计

目的 为了满足现代电子工业领域中对微小电子元器件高速送料的需要,采用环形压电双晶片,设计一种直线式压电垂直驱动振动给料机。方法 首先对给料机结构进行设计,阐述其工作原理,通过对环形压电双晶片进行模态分析,确定双晶片工作振型。然后利用小挠度的弹性薄板理论,推导压电双晶片输出力的表达式,利用Matlab软件,探究压电陶瓷和基板的厚度与出力系数的关系,以及压电陶瓷和基板的弹性模量与出力系数的关系。最后制作振动给料机样机,并对其进行实验测试。结果 测试结果表明,系统有效工作频率为184～190 Hz,当驱动电源电压为220 V,频率186.8 Hz时,对3.2 mm×2.8 mm的发光二极管(LED)给料速度可达到22.6个/s,比市场上同型号的矩形压电双晶片驱动给料机速度提升了14.7%。结论 在精密电子元件高速输送的自动化包装或自动化检测线上具有良好的应用前景。