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华麟包装机械回转式贴标机凸轮的设计与研究

点击次数:1844 更新时间:2013-03-18
随着高速、高精度凸轮机构的广泛应用,传统的设计及加工方法制造出的凸轮在高速、高精度凸轮机构的应用中暴露出很多问题,如:从动滚子与凸轮沟槽的摩擦、磨损严重,传动不平稳、噪声大等,造成这些问题的原因是多方面的,主要包括:不合理的从动件运动规律,凸轮轮廓加工质量不高,廓面不光顺等。 转位凸轮是高速回转式贴标机的关键部件,本文从优化设计和精密制造方面对其进行了较全面的研究,主要做了以下工作:首先,为贴标过程的三个执行动作建立了数学模型,以理论轨迹和实际轨迹误差zui小为目标函数进行了整体优化设计;针对取胶段的特殊性,在分析轨迹误差的基础上,指出了速度误差的存在,从该误差zui小的角度对参数进行了修正,保证了理论轨迹和实际轨迹在形状和位置上的误差zui小;利用前面提出的设计理论,进行了实例计算;其次,根据本文建立的数学模型和设计计算结果,用机械系统动力学分析软件(ADAMS)分别对贴标过程的三个执行动作建立了运动学仿真模型,并进行运动学仿真,通过分析运动误差的变化情况,验证了设计理论的正确性。为观察整个贴标过程的运动情况,建立了整体仿真模型,仿真结果表明整个过程运动平稳且无干涉;zui后,研究了Pythagorean Hodograph(PH)曲线的定义和性质,根据PH曲线的特点,将它用于高速、高精度凸轮廓线的设计和制造中,应用Hermite插值型PH曲线的构造方法对凸轮廓线进行了拟合设计,讨论了PH曲线的数控插补、节点计算和数控加工编程。 总之,本文提出了一种用于贴标机转位凸轮的优化设计算法,并借助于虚拟样机技术对其进行了运动仿真和理论验证,大大提高设计了效率,对于贴标机转位凸轮的设计有一定的参考价值;在国内将PH曲线应用于凸轮廓线的设计和数控加工的研究中,具有理论和实际意义,希望本文的研究能够促进和推广这项新技术在我国的应用。


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