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基于虚拟样机技术的钢丝帘布裁断机开发研究

王挺  
【摘要】: 随着我国汽车行业的发展,对子午线轮胎的需求日益旺盛。钢丝帘布裁断机是子午线轮胎成型的关键设备,多年来一直依靠国外进口,为改变这一不利局面,国内相关企业尝试这种重要设备的自主开发。 本文以我国自主研发的某型号钢丝帘布裁断机为研究对象,首先利用虚拟样机技术对产品进行了机构动力学研究,分析了对裁断机的力学性能需求,为裁断机的原动机、传动机构的选型提供了理论依据;在计算机构的运动和受力状况基础上,结合有限元分析技术,针对裁断机工作过程中出现的较大振动和噪声问题,提出了有效的解决办法,对裁断机核心部件进行了结构改进设计。论文的具体内容主要包括: 首先研究了裁断机的性能需求,讨论了裁断机的结构和工作机理,提出了主要的设计参数。 其次,对裁断机构进行三维实体建模,并建立了相应的运动学及动力学模型,实现了裁断机的虚拟样机。 接着,对裁断机进行了运动学和动力学仿真分析,依据仿真分析结果选定原动机和传动机构的主要参数,验证裁断机在电机驱动下的运动学及动力学性能。最后,对关键部位的应力和变形状况进行有限元分析,结合分析结果和实际的工程要求,进行了结构和尺寸的改进,有效减少了振动和噪声。 目前,我国钢丝帘布裁断机的研制处于起步之中,本论文提出的基于虚拟样机技术的裁断机动力学仿真分析和结构设计方法,以及所取得的成果具有一定的参考和实际应用价值。


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