定心上摆式递纸机构的设计与运动仿真

【摘要】： 递纸机构对单张纸印刷机生产速度和产品质量具有重要的影响，针对递纸机构的运动学和动力学特性分析对于提高机器性能具有现实意义。本文结合北京市教委基金项目“八开胶印机递纸机构研究”，采用刚性设计、动态校核的设计方案，利用运动学的相关理论对定心上摆式递纸机构进行了运动综合，设计出驱动递纸机构的凸轮廓线，并对该机构的动态静力学特性和弹性动力学特性进行了具体研究，为改进设计和制造该类型递纸机构提供了理论参考。具体完成工作如下： (1)设计了4种有代表性递纸摆臂的运动曲线，通过对比各曲线的特征值选取了综合特性较优3-4-5次多项式曲线作为递纸摆臂的运动曲线，分析了凸轮运动时间分配对递纸摆臂运动特性的影响，讨论了简化运动曲线的可行性； (2)利用复数矢量法，从已选定运动规律的递纸摆臂出发，对递纸机构进行运动综合，求解机构中各构件的运动参数，反求了凸轮的廓线和压力角等性能参数，完成了递纸机构的刚性设计，并结合凸轮的数控加工方法设计了盘形刀具中心的轨迹； (3)运用动态静力分析方法分析了惯性载荷对构件间内力和凸轮平衡转矩的影响，通过分析得知：咬纸牙排在递纸摆臂上的质量分布对系统的惯性载荷具有主要的影响； (4)在合理假设条件下，运用等效原则对递纸机构简化并建立弹性动力学模型， 西安理工大学硕士学位论文 求解了系统工作端—递纸摆臂的动态响应，完成了递纸机构设计的动态校核，证明 了在设定速度下进行的递纸机构刚性设计是合理可行的; (5)运用vC十+6 .0开发了人机交互式递纸机构的设计和分析软件，该软件可以实 现对定心上摆式递纸机构参数化设计以及动态静力和弹性动力分析，同时也可以作为 通用的平面摆动式凸轮机构的设计软件。