飛剪機(jī)運(yùn)動動力學(xué)仿真及有限元分析.pdf

1、飛剪機(jī)是一種重型冶金機(jī)械設(shè)備，用以剪切運(yùn)動著的軋制帶材，來滿足用戶帶材生產(chǎn)中的定尺要求。隨著板材生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，對生產(chǎn)設(shè)備不斷提出更高的精度要求。而傳統(tǒng)工程機(jī)械行業(yè)中產(chǎn)品研發(fā)周期長、成本高，嚴(yán)重影響其在市場中的競爭力。
　　本課題基于此背景下，以曲軸搖擺式鋁板飛剪機(jī)為研究對象，將虛擬樣機(jī)技術(shù)及有限元分析法引入到產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)過程中來，為縮短研發(fā)周期，提高生產(chǎn)效率，提供可靠依據(jù)。
　　本課題研究內(nèi)容主要有:首先對該新型飛剪機(jī)

2、的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究。其次，運(yùn)用SolidWorks三維建模軟件建立飛剪機(jī)模型，并進(jìn)行干涉檢查。第三，對飛剪機(jī)的剪切過程進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)理論分析，并運(yùn)用ADAMS軟件對其剪切過程進(jìn)行了運(yùn)動仿真，得到在最大剪切次數(shù)的工況下上下剪夾的速度曲線;以及上下剪刃的運(yùn)動周期和運(yùn)動軌跡。第四，運(yùn)用有限元法及有限元分析應(yīng)用軟件ANSYSWorkbench對飛剪機(jī)關(guān)鍵部件大曲軸和下剪夾進(jìn)行靜力學(xué)分析，通過得到的應(yīng)力應(yīng)變云圖、變形云

3、圖對其強(qiáng)度進(jìn)行校核，對薄弱部位提出優(yōu)化方案，同時也驗(yàn)證了選材的合理性，另外在靜力學(xué)分析的基礎(chǔ)上對飛剪機(jī)的大曲軸和下剪夾進(jìn)行了六階模態(tài)分析，通過得到的變形圖及振型圖，驗(yàn)證了飛剪機(jī)在剪切運(yùn)行過程中不會發(fā)生共振現(xiàn)象。最后，運(yùn)用ANSYS Workbench軟件中的疲勞分析模塊對飛剪機(jī)的大曲軸進(jìn)行了疲勞分析，通過所得壽命云圖、損傷云圖、安全系數(shù)云圖、等效交變應(yīng)力云圖、雙軸指示云圖以及疲勞敏感性曲線，驗(yàn)證了飛剪機(jī)工作的安全性及設(shè)計(jì)方案的合理性。<