齿轮四杆组合机构参数化设计方法的研究

齿轮四杆组合机构参数化设计方法的研究

论文摘要

内框纸横向输送系统是卷烟包装机的重要组成部分,其主要机构即为齿轮四杆组合机构。为适应超高速卷烟包装机发展的要求,采用现代先进的设计方法是非常必要的。本文即对包装机内框纸横向输送系统齿轮四杆组合机构的参数化设计方法进行了研究。文章首先对齿轮四杆的基本理论进行分析和研究,其次使用基于ADAMS平台的参数化方法,建立了齿轮四杆机构运动学及动力学模型,并针对卷烟包装机内框纸横向输送的要求,设计了满足运动需要的齿轮四杆机构,最后,简要介绍了齿轮四杆机构应用情况以及企业采用的齿轮四杆机构的设计方法。论文的研究内容主要有以下几个方面:1.介绍了齿轮四杆机构的基本理论,并根据理论对齿轮四杆机构使用最广泛的简单形式进行了尺寸约束关系推导,并作了平衡配重方案设计。2.利用ADAMS软件建立了齿轮四杆机构的运动学参数化模型,得到了杆长变化与运动输出规律之间的关系。3.根据内框纸横向输送的要求,拟合了所需的齿轮四杆机构运动输出规律曲线,并通过最优化的方法,得到了满足要求的齿轮四杆机构的尺寸比例。4.利用ADAMS软件,将齿轮四杆机构的配重参数化,并通过试验设计的方法找到了机构运动副受力状况最佳时的配重惯量参数。5.根据得到的尺寸比例、配重惯量等数据,以及生产实际需求设计出了齿轮四杆组合机构,并在ADAMS环境中,为机构加上超高速的驱动,测得了机构运动副的受力状况。通过对齿轮四杆机构参数化设计方法的研究,为今后相关机构的设计提供了参考,有利于机械设计者工作效率的提高。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 插图索引
  • 附表索引
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题研究背景
  • 1.2 参数化设计方法现状
  • 1.3 齿轮-连杆组合机构
  • 1.4 卷烟包装机简介
  • 1.5 总体思路及研究内容
  • 1.5.1 总体思路
  • 1.5.2 研究内容
  • 第2章 齿轮四杆组合机构设计
  • 2.1 齿轮四杆机构简介
  • 2.2 齿轮四杆机构运动分析
  • 2.3 齿轮四杆机构设计
  • 2.3.1 齿轮四杆机构运动参数
  • 2.3.2 齿轮四杆机构模型尺寸约束计算
  • 2.4 齿轮四杆机构静平衡配重方案设计
  • 2.5 本章小结
  • 第3章 齿轮四杆机构的参数化建模及仿真实验分析
  • 3.1 运动学参数化模型
  • 3.2 运动学仿真实验分析
  • 3.2.1 建立仿真测试项
  • 3.2.2 运行仿真实验
  • 3.3 动力学参数化模型的建立及其仿真实验分析
  • 3.3.1 动力学模型建立
  • 3.3.2 仿真试验及分析
  • 3.4 本章小结
  • 第4章 齿轮四杆机构的结构设计及应用
  • 4.1 输入轴的结构设计
  • 4.2 超高速驱动下机构运动副的受力
  • 4.3 齿轮四杆机构的应用
  • 4.3.1 齿轮四杆机构实际应用的优缺点
  • 4.3.2 卷烟包装机中机构的应用
  • 4.4 本章小结
  • 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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