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汽车起动机转子全自动上纸机的虚拟装配及运动仿真

朱红波  
【摘要】:在中国汽车工业快速发展的大背景下,增加了对汽车零部件的需求,汽车起动机作为起动系统的辅助零部件,其质量的好坏直接影响到汽车的起动性能。通过对国内外起动机厂商的调研和对起动机转子上纸工艺的研究,发现目前国内很多厂商还是以人工的方式把绝缘纸插入转子槽中,有些产量比较高的厂商也仅仅是使用自动化程度不高、结构复杂、插纸质量不高、适用性很低的上纸设备。因此全自动上纸机的市场前景广阔,而且对上纸机的研究是很有实际意义的。 通过对转子上纸工艺及国内外上纸设备的研究,转子上纸主要包括送纸、切纸、插纸等过程,而为了能够提高生产效率,从实现转子以自动化生产线生产的目标出发,本设备把实现连续插纸的总功能分为送料模块、举升模块、顶紧模块、旋转模块、送纸模块、切纸插纸模块、定初相位模块等7个子功能模块。在本文中,重点讨论了全自动上纸机的分度模块、送料模块、上纸机零部件的三维建模、虚拟装配及送料机构的运动仿真分析。首先介绍了汽车起动机的功能和基本结构,以及转子槽绝缘的方式,分析了上纸设备的国内外发展现状及趋势,接着根据对转子上纸的工艺过程及对现有上纸设备的分析研究,确定了全自动上纸机的性能要求、参数要求及工作流程,为了满足上纸机的功能及参数要求,提出了运用机电一体化系统设计的基本理论,对上纸机进行总体技术方案研究,分析了全自动上纸机主要功能模块的工作原理及设计要求,对送料模块、分度模块等重点工作模块做了详细的设计分析,并提出了可行的结构设计方案。然后在Solidworks中建立了主要零部件的3D模型,并利用虚拟装配技术分析了上纸机的虚拟装配顺序,并在Solidworks中对上纸机旋转部分、主要工作部分及上纸机整体进行了虚拟装配。利用Solidwoks的干涉检查功能对上纸机整体装配模型进行了静态干涉检验,并对干涉部分进行了分析,直到不合理干涉的消除,在Solidworks中的生成爆炸视图,模拟了上纸机装配过程。最后简要介绍了机械运动学和动力学仿真软件ADAMS的主要功能及建模和仿真步骤,运用ADAMS软件对上纸机送料机构进行运动仿真,验证了机构设计的合理性。


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