高速插針機(jī)凸輪機(jī)構(gòu)振動的仿真研究.pdf

1、公司開發(fā)的凸輪插針機(jī)可以達(dá)到穩(wěn)定生產(chǎn)轉(zhuǎn)速500rpm，提速到600rpm以上時，有振動現(xiàn)象，造成插針深度不一致。當(dāng)轉(zhuǎn)速提高時,凸輪機(jī)構(gòu)躍度將急速增加，故振動將是高速插針機(jī)的一大問題。本課題主要對高速插針機(jī)的凸輪機(jī)構(gòu)的振動問題進(jìn)行了相關(guān)研究。
　　 當(dāng)凸輪機(jī)構(gòu)在低速條件下運(yùn)轉(zhuǎn)時，各構(gòu)件的慣性力比較小，可以略去彈性變形的影響，此時整個系統(tǒng)是一個剛性機(jī)械系統(tǒng)。隨著凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的提高，系統(tǒng)中運(yùn)動構(gòu)件的慣性力劇增，構(gòu)件彈性變形的影響加

2、之共振現(xiàn)象的發(fā)生，再加上彈簧力的存在，使凸輪機(jī)構(gòu)成為一個彈性系統(tǒng)，引起推桿在升降過程中同時產(chǎn)生振動響應(yīng)，導(dǎo)致工作端運(yùn)動規(guī)律偏離預(yù)定的要求,產(chǎn)生不容忽視的運(yùn)動偏差。因此，在設(shè)計高速凸輪機(jī)構(gòu)時，用傳統(tǒng)方法設(shè)計的高速凸輪機(jī)構(gòu)的動力學(xué)性能上的不足日益明顯，須對導(dǎo)致振動的因素進(jìn)行分析及控制。
　　 本文對凸輪機(jī)構(gòu)的彈性動力學(xué)進(jìn)行建模?？紤]工程的實際情況，忽略一些次要因素，將實際的凸輪系統(tǒng)簡化為與實際情形近可能接近的多自由度系統(tǒng)，然后在對凸

3、輪元件的等效理論分析的基礎(chǔ)上，將該多自由度系統(tǒng)簡化成為便于分析求解的單自由度系統(tǒng)。
　　 隨后，對插針機(jī)的凸輪機(jī)構(gòu)的從動系統(tǒng)和主動系統(tǒng)運(yùn)用凸輪機(jī)構(gòu)動力學(xué)原理建立一個能較為準(zhǔn)確的描述凸輪動力特性的動力學(xué)模型及其動力學(xué)方程。結(jié)合公司開發(fā)的BTB凸輪插針機(jī)，研究其凸輪機(jī)構(gòu)各設(shè)計參數(shù)對其提速導(dǎo)致的振動的影響，通過運(yùn)用MATLAB進(jìn)行仿真分析及優(yōu)化設(shè)計，為設(shè)計1000rpm甚至1500rpm的高速凸輪插針機(jī)提供了良好的理論依據(jù)。