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《沈阳建筑大学》 2015年
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压片机送料凸轮机构参数化设计方法的研究

孙哲  
【摘要】:压片机是将颗粒或者粉末状物料置于模孔内进行冲压的机器。随着片剂市场需求的高速增长,压片机的应用越来越广泛,实现高效率、低成本压片机产品设计成为主要发展趋势。压片机送料机构是其主要组成之一,目前大多采用凸轮机构,充分利用了凸轮机构构件数少、空间体积小和高速启动稳定等特点。如何改善送料机构凸轮的运动性能,以实现减小震动、提高设计效率和水平的目标成为送料凸轮机构的研究热点。基于此,本文进行了这方面的研究。首先根据压片机送料机构的功能要求,进行了压片机送料机构的传动方案设计,提出了传动方案的综合评价方法,确定了具体实施方案,即采用凸轮机构作为压片机送料机构方案。其次,分析现有凸轮机构从动件运动规律的不足,提出了运动规律通用修正方法,推导了特性较优的五次多项式修正运动规律及联合运动规律的表达式,分析确定了表达式中参数的选择范围和修正运动规律的应用范围,解决了现有运动规律存在在运动的大半段上加速度提高的缺陷。同时分析了轨迹保留的相关处理方法,提高了设计的柔性。再次,提出了空间尺寸最小目标下的压片机送料凸轮机构的优化数学模型,分析了根据凸轮回转中心范围确定基圆半径及偏心距范围的方法,推导了相应边界值的简化解析计算式,对凸轮机构进行了受力分析,得出了接触应力、压力角及曲率半径等计算公式,以此为依据建立了合理可行的约束条件,获得了满足复杂约束条件下的凸轮机构合理尺寸,实例结果表明可使传动系统的空间尺寸减小9.4%。最后,结合MATLAB编制了压片机送料凸轮机构的运动规律修正及凸轮机构尺寸优化的自动分析系统软件,实现了界面友善、易于使用和提高设计效率的目标,并用实例验证了程序的有效性和可靠性。同时,利用SolidWorks及Adams对压片机送料凸轮机构进行了建模和运动学仿真,提取仿真曲线的特征值,与前述理论计算结果进行分析对比,进一步验证本文关于凸轮设计方法的正确性,为后续动力学分析奠定基础。
【学位授予单位】:沈阳建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TH112.2

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