论文摘要
自动平压平模切机是印后加工设备中应用最广的机种之一,在食品、烟草以及装潢等诸多领域中有非常广泛的应用。为进一步提高生产率和加工质量,对其速度和精度提出了更高的要求,本文以模切机中的模压机构和凸轮机构为研究对象,研究了其运动学和动力学特性,给出了一些改进动态性能的方法。双肘杆机构作为应用最普遍的模压机构,对模切机的性能有重要影响。本文用基于旋量理论的指数积公式建立并求解了其运动学模型,得出了各构件的位移、速度、加速度等运动参数及曲线。建立了双肘杆机构的虚拟样机模型,并针对模压平台左右晃动等问题,以模压平台的最大倾斜程度为目标函数,对其进行了优化设计。考虑双肘杆机构中的运动副间隙等非线性因素,建立动力学模型,得出了不同间隙、不同转速时模压平台的动力学响应,并分析了这些参数对动力学响应的影响。采用凸轮驱动机构代替双肘杆机构进行创新设计,使模压机构的动态性能有了明显改进。对模切机中各种平面凸轮机构建立了运动学模型,通过求解从动件运动参数和曲线,发现存在加速度波动比较大等问题,因此选取理想的运动规律,并开发了凸轮廓线改进程序,完成了凸轮廓线的改进,改进之后的凸轮机构加速度明显减小。给出了两种基于凸轮轮廓的平行分度凸轮机构运动规律的反求方法,并以模切机中的平行分度凸轮机构为算例,验证了反求算法的有效性。对力锁合凸轮和从动件系统的分离过程进行了动力学分析,为了避免从动件跳起,建立了动力学模型,进行了锁合弹簧的刚度和预紧力的求解,得出了合适的弹簧刚度。在考虑弹流润滑等因素的基础上,求解了最小油膜厚度,把油膜假设为一个质量-弹簧-阻尼系统,探讨了油膜的存在对凸轮机构的影响。