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高速工业平缝机运动性能改进及动态特性优化

陈卫宁  
【摘要】: 以GC6720MD3型高速工业平缝机为研究对象,基于平缝机实体模型和振动优化模型,对平缝机运动性能和结构进行了改进设计,主要工作和结论如下: 建立了该型工业平缝机的三维实体模型,通过模型仿真减小了平缝机的针距误差,改善了倒顺缝重合性等参数;通过整机的运动学分析,编程开发了平缝机送布机构和挑线机构的可视化运动仿真系统,为解决平缝机中的运动学问题提供工具。 针对平缝机高速运转时存在的振动问题,对平缝机面板测量点的振动位移和振动加速度进行测试与分析,对比了平缝机各子机构对整机振动的影响程度,确定了刺布挑线机构为平缝机高速运转时的主要振源。 对平缝机的刺布挑线机构进行了运动学和动力学分析,分别建立该机构的振动力和振动力矩的数学模型,构造了振动力和振动力矩加权优化目标函数。基于构造的优化目标函数,对平缝机的刺布挑线机构进行了动平衡优化分析设计,对振源机构的构件参数进行了重新匹配。通过对平缝机壳体进行有限元模态分析,改进了壳体结构,防止平缝机在工作中产生共振,以改善机器的动态特性。 分析了平缝机中原有润滑方式的缺点,建立了主轴部的有限元分析模型。采用有限元分析法对平缝机主轴部的热特性进行分析,提出采用油气润滑方式以降低主轴部发热,改善平缝机的动态性能。


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