高速紙杯成型機(jī)包葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)仿真.pdf

1、在人們追求方便、衛(wèi)生、安全以及環(huán)保的現(xiàn)代社會(huì)，一次性杯子在人們的日常生活中逐漸體現(xiàn)其優(yōu)越性。并且隨著一次性塑料杯的逐步退出現(xiàn)代消費(fèi)市場(chǎng)，一次性紙杯正成為現(xiàn)代社會(huì)一次性杯子的主流；此外，由于自動(dòng)紙杯成型機(jī)結(jié)構(gòu)合理，功耗較小，效率較高，性能穩(wěn)定，操作方便，能進(jìn)一步滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)要求。因此，紙杯成型機(jī)的市場(chǎng)前景廣闊，故對(duì)于紙杯成型機(jī)的研究是很有實(shí)際意義的。
　　 由于市場(chǎng)對(duì)紙杯的需求日益增長(zhǎng)，因此要求自動(dòng)紙杯成型機(jī)的研究、設(shè)計(jì)和改

2、進(jìn)工作也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)。根據(jù)國(guó)內(nèi)外常用的自動(dòng)紙杯成型機(jī)可知，紙杯成型機(jī)主要有以下幾個(gè)工序即紙質(zhì)的裁剪、自動(dòng)送紙、杯身卷、沖底、注油、封合、預(yù)熱、加熱、翻底、滾花、卷邊、退杯、出杯等。本設(shè)計(jì)主要完成高速紙杯成型機(jī)杯身卷制部分的傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)即包葉傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)紙杯的杯身卷制這一工序，這是整臺(tái)機(jī)器設(shè)計(jì)中相對(duì)重要的一個(gè)研究環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到紙杯成型機(jī)的合格率和生產(chǎn)效率。根據(jù)紙杯機(jī)的杯身制作過程可知，包葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要是由凸輪和連桿組成

3、的凸輪--連桿機(jī)構(gòu)，凸輪的廓線曲線控制著連桿工作端的運(yùn)動(dòng)軌跡。因此，本設(shè)計(jì)根據(jù)凸輪－連桿機(jī)構(gòu)工作端的軌跡要求以及包葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)載荷情況選定凸輪工作端的運(yùn)動(dòng)方程曲線，利用復(fù)數(shù)矢量運(yùn)算對(duì)連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，在運(yùn)動(dòng)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析即根據(jù)達(dá)朗貝爾原理，計(jì)算出各連桿的所受的力和力偶，然后利用ANSYS軟件對(duì)高速凸輪－連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了接近真實(shí)最惡劣的工況的有限元分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)連桿進(jìn)行了優(yōu)化分析，使得優(yōu)化設(shè)計(jì)的連桿符合實(shí)際最惡劣的

4、工況的要求，然后以優(yōu)化設(shè)計(jì)的連桿為基礎(chǔ)建立凸輪－連桿機(jī)構(gòu)的彈性動(dòng)力學(xué)模型，并以凸輪－連桿機(jī)構(gòu)的彈性動(dòng)力學(xué)模型為基礎(chǔ)，根據(jù)凸輪連桿機(jī)構(gòu)工作端運(yùn)動(dòng)微分方程推導(dǎo)出凸輪的廓線曲線，并利用PRO/E軟件的實(shí)體造型模塊對(duì)凸輪進(jìn)行精確造型設(shè)計(jì)，并利用PRO/E軟件的的行為建模對(duì)凸輪進(jìn)行優(yōu)化，最后運(yùn)用PRO/E軟件的運(yùn)動(dòng)仿真模塊對(duì)包葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否達(dá)到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)要求。經(jīng)驗(yàn)證，包葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連桿工作端的運(yùn)動(dòng)軌跡符合預(yù)期的運(yùn)動(dòng)軌跡，本課題