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变宽度圆盘剪切机虚拟样机建模及分析

作　者: 张文兵
导　师: 王侃；黄富河
学　校: 北方工业大学
专　业: 机械工程
关键词: 变宽度圆盘剪切机虚拟样机曲线轨迹运动学分析
分类号: TG333
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

圆盘剪切机是钣金生产的重要设备之一,以往设计、修改和试制一台圆盘剪切机所用时间长、费用高、更改不便,这是因为采用的是制作物理样机的方法。基于虚拟样机技术的设计方法是使用三维CAD软件进行各零部件的建模并装配成整机,再使用CAE软件对其进行相关性能分析,面对的由物理样机变为虚拟样机,这样就缩短了设计周期、提高了设计质量、降低了设计成本。本文以变宽度圆盘剪切机为研究对象,以对剪切机运动学分析为前提,利用速度的分解提出了变宽度剪切的理论基础,并在Pro/ENGINEER中建立了变宽度圆盘剪切机的三维数字化模型,还总结了Pro/ENGINEER与ADAMS软件之间的数据交换技术,采用虚拟样机技术对整机进行了运动学仿真分析,分析的结果可用来指导设计,研究成果对实际工程的运用具有一定的指导作用。本论文主要完成了以下三个方面的工作:(1)计算确定了变宽度圆盘剪切机的主要力能参数;(2)在Pro/ENGINEER中采用参数化设计建立了变宽度圆盘剪切机的3D零件实体模型和整机虚拟装配模型,实现变宽度板材的剪切,从而证明了机构设计的合理性;(3)生成了运动学仿真后的有关参数仿真曲线及其具体资料,为变宽度圆盘剪切机的工业化生产奠定了一定的基础。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 引言  8-14
  1.1 课题的背景  8
  1.2 剪切机概述  8-13
  1.3 课题的主要内容与研究方法  13-14
2 虚拟样机技术概述  14-21
  2.1 虚拟样机技术的产生背景  14-15
  2.2 虚拟样机技术的定义  15-16
  2.3 虚拟样机技术的特点  16-17
  2.4 虚拟样机技术的研究现状及应用  17
    2.4.1 虚拟样机技术的研究现状  17
    2.4.2 虚拟样机技术的应用  17
  2.5 虚拟样机软件介绍  17-19
    2.5.1 Pro/ENGINEER软件  17-18
    2.5.2 ADAMS软件  18-19
    2.5.3 ADAMS与Pro/ENGINEER之间的接口模块  19
  2.6 虚拟样机技术与剪切机的研究  19-20
  2.7 本章小结  20-21
3 变宽度圆盘剪切机的建模与分析  21-44
  3.1 曲线剪切的原理  21-23
  3.2 剪切机结构设计  23-25
  3.3 剪切机刀盘间侧向间隙调节  25-28
  3.4 变宽度圆盘剪切机运动学分析  28-29
  3.5 剪切机力能参数计算  29-35
  3.6 圆盘剪剪切的最小宽度偏差和最小曲率半径  35-36
  3.7 剪切机的Pro/ENGINEER实体建模  36-43
    3.7.1 剪刀轴箱的建模  36-40
    3.7.2 蜗轮蜗杆箱的建模  40-42
    3.7.3 导轨部分的建模  42
    3.7.4 剪切机的虚拟装配  42-43
  3.8 本章小结  43-44
4 基于ADAMS的变宽度圆盘剪切机仿真  44-59
  4.1 刚体仿真模型的建立  44-46
    4.1.1 用接口程序MECHANISM/Pro导入  44
    4.1.2 用CAD模型数据接口导入  44-46
    4.1.3 用ADAMS建立模型  46
  4.2 刚体运动学仿真  46-57
  4.3 齿轮传动的动力学分析  57-58
  4.4 本章小结  58-59
结论与展望  59-60
参考文献  60-63
攻读硕士学位期间所发表的论文  63-64
致谢  64

变宽度圆盘剪切机虚拟样机建模及分析

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