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模切机送纸机构的分析与设计

作　者: 陈卓
导　师: 刘宏昭
学　校: 西安理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 模切机连杆机构 OpenGL 优化设计平衡
分类号: TB486
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 171次
引　用: 1次
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内容摘要

模切机是印后包装加工成型的重要设备,其送纸机构的工作效率及精度对整个机构有很大的影响。某印刷包装机械有限公司欲改进工厂设备,将原有的圆压圆模切机的“链条手动送纸”系统改为“推板往复”结构。本文以MY型模切机送纸机构为研究对象,以提高机构运行速度和减小机构的震动为目标,对机构进行了仿真优化以及平衡,主要完成了如下工作:(1)机构的运动分析及综合。用解析法对送纸机构进行运动分析,计算各个位移分量,以及速度、加速度;本文对机构进行尺度综合,确定机构中各构件的长度等结构参数来达到所要求的运动规律和构件运动速度。(2)三维运动仿真。本文运用VC和OpenGL图形库来建立平面连杆机构的模型,并在OpenGL图形库中进行渲染及控制其运动。在三维仿真生成的用户界面中加入操作区,用户可通过界面调入所需的数据,改变机构的各个尺寸。(3)机构的优化。厂方要求已知辊筒转速,且辊筒与曲柄转速相同,当辊筒半径增大时,则辊筒的线速度增大,通过改变机构的构件长度,使得滑块即推纸板能够在推纸进辊筒的瞬时与辊筒有相同的线速度。(4)机构的平衡。用线性独立向量法对机构进行了部分平衡,选取一个杆件添加平衡重,并对所添加的平衡重进行优化,对优化结果进行了分析比较。(5)对构件进行强度校核。在对机构进行了优化之后,各杆件尺寸发生了改变,细长直杆容易发生变形,对机构各杆件进行了动态静力分析,求得运动副反力,进行了杆件的强度校核。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 前言  7-13
  1.1 模切机概述及分类  7-8
  1.2 圆压圆模切机的发展及存在的问题  8-10
  1.3 模切设备发展趋势  10
    1.3.1 自动化、智能化、多功能化方向发展  10
    1.3.2 圆压圆模切机联动线需求量会进一步扩大  10
    1.3.3 数字化信息技术的不断应用  10
  1.4 平面连杆机构运动分析及平衡的研究历史与现状  10-11
  1.5 本课题的研究对象  11
  1.6 本文主要工作  11-13
2 模切机送纸机构运动分析  13-18
  2.1 MY型模切机简介  13
  2.2 MY型模切机的运动学分析  13-17
    2.2.1 MY型模切机的位移分析  13-15
    2.2.2 MY型模切机的速度分析  15-16
    2.2.3 MY型模切机的加速度分析  16-17
  2.3 小结  17-18
3 MY型模切机送纸机构的运动仿真  18-31
  3.1 造型技术的发展和选用  18-20
    3.1.1 造型技术的发展  18-19
    3.1.2 三维造型软件的选用  19-20
  3.2 OpenGL及其三维技术  20-25
    3.2.1 OpenGL概述  20-21
    3.2.2 OpenGL中的变换  21-24
    3.2.3 OpenGL的光源和材质  24-25
  3.3 基于OpenGL的MY型模切机的三维运动仿真  25-30
    3.3.1 基于OpenGL对模切机送纸机构的仿真  25-26
    3.3.2 OpenGL绘图环境中消息处理函数的添加  26-28
    3.3.3 视口切分  28-30
  3.4 小结  30-31
4 模切机的优化综合  31-42
  4.1 优化的原理及方法  31-35
    4.1.1 机械优化设计原理  31-32
    4.1.2 Matlab优化工具箱  32-35
  4.2 建立优化数学模型  35-37
  4.3 基于Matlab优化工具箱的程序编制  37-38
  4.4 用户界面的开发与实现  38-41
    4.4.1 用Matlab开发用户界面  38-39
    4.4.2 用VC开发用户界面  39-41
  4.5 本章小结  41-42
5 模切机的平衡优化  42-53
  5.1 平衡方法的选择  42-43
  5.2 模切机送纸机构的平衡  43-45
  5.3 模切机送纸机构的部分平衡  45-50
    5.3.1 剩余惯性力的普遍表达式  46-48
    5.3.2 最佳平衡量选取的理论分析  48-49
    5.3.3 最佳平衡量选取的求解  49-50
  5.4 结果分析  50-52
  5.5 小结  52-53
6 模切机送纸机构各杆件的强度校核  53-59
  6.1 机构的动态静力分析  53-57
  6.2 对机构进行强度校核  57-58
  6.3 小结  58-59
7 全文工作小结  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-63
攻读硕士期间发表的论文  63

模切机送纸机构的分析与设计

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