竹材径向分切与缝帘一体机结构设计及动力学分析

【摘要】本文从分析竹资源现状和竹帘胶合板前景开始,概括了国内外竹席、竹帘编织机的研究现状和存在的问题,提出了一种对竹帘胶合板芯层材料(竹帘)加工的机器：竹材径向分切与缝帘一体机。使竹帘的加工方式从人工加工转变为机械化加工,改变了工作环境,提高了经济效益。针对该机进一步提出了设计要求和总体设计方案,对各主要部件或零件进行了设计,分析了缝织过程各机构之间的运动协调关系,得出了缝帘机的工作循环图,对缝织机构与勾线机构、缝织机构与送料机构进行了运动分析。将虚拟样机技术引入竹材径向分切与缝帘一体机研究中,采用UG和ADAMS的虚拟样机研发技术路线,并利用虚拟样机研发技术建立了竹材径向分切与缝帘一体机的三维模型,对关键零件进行三维参数化建模,通过已建立好的样板文件,利用表格驱动得到不同尺寸的新模型,提高了设计效率。对竹材径向分切与缝帘一体机进行虚拟装配,在对整机模型反复进行干涉检查和优化并局部修改后,最后得到一体机的样机模型。然后将UG中建立的三维模型导入到动力学分析ADAMS中,通过编辑属性、添加约束、添加驱动、施加接触力和摩擦力等操作,建立缝织机构的动力学仿真模型。利用拉格朗日功能平衡法计算出缝织机构各杆件的动能和势能,写出了拉格朗日函数,建立了缝织机构动力学方程；针对引起一体机振动的主要因素：各运动副约束反力,推导出缝织机构中摆动力和摆动力矩的计算公式。对缝织机构进行了动力学仿真,分析了缝织机构各运动副的约束反力、摆动力和摆动力矩、驱动力矩和驱动功率、缝织机构的动能等,还分析了缝织机构不同的设计参数杆长比k对缝织效果的影响,对关键部件进行了优化,将理论计算值与计算机仿真值进行对比,分析了他们之间的误差值,验证了模型的可行性和可靠性。本文把虚拟样机技术引入到竹材径向分切与缝帘一体机的设计中,缩短了产品开发周期,降低了产品开发成本,通过对动力学模型的分析,验证了模型的正确性,其研究结果为接下来的工作提供了参考依据。
【作者】乔俊叁；
【导师】李立君；
【作者基本信息】中南林业科技大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】虚拟设计；动力学；ADAMS；竹材径向分切与缝帘一体机；

【参考文献】
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