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《山东科技大学》 2010年
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立式刨切机机构设计优化

于张喜  
【摘要】:立式刨切机是木料加工生产中的主要设备,随着木工行业的加速发展,木材切片行业的发展也被大大推动,产品不断更新。目前立式刨切机机构设计已基本成熟,属于系列化产品。如何对立式刨切机进行优化设计,提高这类产品的设计开发水平和设计效率,提高企业在市场中的竞争力,避免重复劳动,具有重要的意义。 本文就是在此背景下,提出了基于仿真技术的立式刨切机机构的最优化设计的研究。论文首先对立式刨切机的基本结构、工作原理进行深入的分析,探讨了立式刨切机的工作装置的设计理论,对其主要结构即曲柄滑块机构的动力学模型进行了深入的研究,对曲柄滑块机构的动平衡理论进行了深入的分析,并根据传统的平衡方法对立式刨切机的工作装置的平衡方案进行了比对。 针对立式刨切机工作装置,应用三维实体造型软件与多体动力学仿真软件,在保证各性能指标的情况下,实现整个工作装置的高速高效、运行平稳成为优化设计的目标。其中机构动平衡问题是机械动力学中的重要课题之一。一般在研究机构动平衡问题时,大多是通过建立解析关系进行求解,这种方法比较适合解决简单结构且仅含规则构件的机构动平衡问题,在平衡优化时要求优化变量与优化目标之间具有显式的解析关系。而基于仿真的方法可以更方便地解决诸如杆件截面形状不规则的复杂机构的动平衡问题,优化目标与优化变量不易得到显式解析关系的问题也可以得到解决。 基于机械系统动力学软件ADAMS环境,对立式木材刨切机的配重块进行参数化,创建立式刨切机的虚拟样机优化模型。通过优化分析,得到配重块的最佳角度和质量,有效地解决立式刨切机在工作过程中出现的电机发热、转速较慢、运行不平稳的问题,实现刨切机高速高效的目标,经厂家生产验证,达到了满意的应用效果。
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TS643

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