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基于虚拟样机的漏斗车底门开闭机构研究

李培行  
【摘要】: 随着机械向高速重载方向发展,对于机械运动学和动力学问题的研究就愈加显得重要。而用传统解析法求解复杂机构,常需要求解多元、高阶非线性方程组,过程繁琐,计算量大,因而,已不能满足现代机械设计省时高效的要求。解决这一问题的办法,就是采用先进技术和工具,基于虚拟样机仿真,将重点放在早期设计阶段,以利于初期方案的筛选和优化。 本文对铁路煤炭漏斗车底门车门开闭机构进行了运动学与动力学性能的研究。首先对机构进行静力分析,采用矩阵法与图解法求得机构在开门时刻与关门时刻各构件的受力及所需气缸力,为采用虚拟样机技术建模中选取气缸力的大小的确定做参照,并可与虚拟样机技术分析结果作比较,令结果更准确可靠;然后通过三维软件Pro/E建立模型,导入ADAMS软件中,仿真分析机构各构件运动及动力特性。 由于机构中一关键构件——大刀臂,容易发生弹性变形,传统的把机构视为刚体的分析方法,不能满足对含有弹性构件的机构的特性分析要求,需计入构件弹性,采用弹性动力学分析方法。本文分别通过ANSYS软件与IDEAS软件建立弹性构件模态中型文件,导入ADAMS软件中,建立机构的刚柔耦合模型,分析构件弹性变形对机构运动及动力特性的影响,与刚体模型作比较分析结果。最后分析构件的动应力,并与有限元软件应力、应变分析进行比较,综合分析机构的性能。


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