M16銅陽(yáng)極板圓盤(pán)澆鑄機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、分類(lèi)號(hào)：密級(jí)：UDC：學(xué)號(hào)：碩士學(xué)位論文M16銅陽(yáng)極板圓盤(pán)澆鑄機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真銅陽(yáng)極板圓盤(pán)澆鑄機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真與傳動(dòng)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化參數(shù)優(yōu)化DynamicsimulationoptimizationofthetransmissionmechanismofM16copperanodeplatecasting學(xué)位類(lèi)別：工程碩士作者姓名：戚振昆專(zhuān)業(yè)名稱：機(jī)械工程研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)及仿真指導(dǎo)教師:郭年琴教授2016年月日摘要I摘要銅陽(yáng)極板是電解精

2、煉陰極銅的主要原料，銅陽(yáng)極板圓盤(pán)澆鑄機(jī)是生產(chǎn)銅陽(yáng)極板的關(guān)鍵工藝設(shè)備之一。合格的銅陽(yáng)極板不僅要求化學(xué)成份達(dá)標(biāo)，而且還要求物理規(guī)格達(dá)標(biāo)，即表面光滑、平整，無(wú)鼓泡、飛邊、毛刺、粘渣等不良外觀。而影響銅陽(yáng)極板物理規(guī)格好壞的主要因素就是圓盤(pán)澆鑄機(jī)運(yùn)行的平穩(wěn)性，以某冶煉廠設(shè)計(jì)研究制造的M16銅陽(yáng)極板圓盤(pán)澆鑄機(jī)為研究對(duì)象，主要做了以下工作：（1）對(duì)M16銅陽(yáng)極板圓盤(pán)澆鑄機(jī)的工藝過(guò)程、工藝系統(tǒng)作深入而細(xì)致的研究。按照澆鑄機(jī)工藝流程，系統(tǒng)的研究了圓盤(pán)澆鑄

3、機(jī)系統(tǒng)的工作原理、工作機(jī)構(gòu)。（2）利用SolidWks軟件，建立圓盤(pán)澆鑄機(jī)的盤(pán)面裝置、驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置、提取機(jī)裝置、陽(yáng)極板鎖模裝置、頂起裝置及其他工作裝置的虛擬樣機(jī)。然后完成圓盤(pán)澆鑄機(jī)總裝虛擬樣機(jī)的建模、裝配，并對(duì)澆鑄機(jī)整機(jī)進(jìn)行干涉檢查分析，驗(yàn)證了澆鑄機(jī)的虛擬樣機(jī)正確與否。（3）根據(jù)冶煉廠銅陽(yáng)極板的物理規(guī)格要求，結(jié)合銅陽(yáng)極板澆鑄過(guò)程，利用流體平衡理論，計(jì)算滿足陽(yáng)極板物理規(guī)格要求下澆鑄機(jī)運(yùn)行的最大線加速度，最大角加速度。然后根據(jù)冶煉廠實(shí)際生產(chǎn)

4、需求，計(jì)算M16銅圓盤(pán)澆鑄機(jī)運(yùn)行的理論最佳速度模型。為冶煉廠澆鑄作業(yè)提供了生產(chǎn)效率的最佳數(shù)學(xué)模型，減少了生產(chǎn)時(shí)間的浪費(fèi)，提高了生產(chǎn)效率。（4）利用Adams軟件對(duì)圓盤(pán)澆鑄機(jī)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模仿真，得到了澆鑄機(jī)工作時(shí)的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。結(jié)合圓盤(pán)澆鑄機(jī)運(yùn)行過(guò)程，分析了外槽輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的嚙合過(guò)程。通過(guò)分析圓盤(pán)澆鑄機(jī)的工作角位移、角速度、角加速度，找出了圓盤(pán)澆鑄機(jī)運(yùn)行規(guī)律，繼而分析圓盤(pán)澆鑄機(jī)運(yùn)行狀態(tài)對(duì)銅陽(yáng)極板飛邊，毛刺的影響。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)質(zhì)量，對(duì)比仿真數(shù)據(jù)

5、，說(shuō)明現(xiàn)有澆鑄機(jī)運(yùn)行過(guò)程中存在一定的晃動(dòng)，影響銅陽(yáng)極板生產(chǎn)質(zhì)量。（5）對(duì)澆鑄機(jī)的外槽輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)分析，以驅(qū)動(dòng)輪半徑r和槽輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝中心距a為設(shè)計(jì)變量，以澆鑄機(jī)角加速度最大值的最小化為目標(biāo)函數(shù)，對(duì)原澆鑄機(jī)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。求得設(shè)計(jì)變量r和a的最優(yōu)值分別為283mm和5132mm。然后對(duì)優(yōu)化后的澆鑄機(jī)模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，對(duì)比優(yōu)化前后的仿真結(jié)果。優(yōu)化后的圓盤(pán)澆鑄機(jī)工作角位移為22.57更加接近理論位移22.50。優(yōu)化后的角速度最大值