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振荡拉软机动态仿真及结构优化
皮革业的发展对中国的经济增长起到巨大的推动作用,目前中国的皮革业水平是仅落后于意大利,居世界第二。作为皮革加工的重要工具,振荡拉软机在皮革制品生产过程中起着不可替代的作用。振荡拉软机主要是由振荡机构、牵引机构及拉伸机构组成,本文是以某双轴式振荡拉软机为研究对象,对振荡拉软机进行了动力学分析、结构优化设计、有限元分析、轻量化设计和相关实验操作,涉及到的研究内容有以下几个方面: 建立振荡拉软机的三维模型和虚拟样机模型。根据厂家提供的二维图纸,通过由点到面的建模方法在SolidWorks中建立振荡拉软机三维模型。将建好的模型导入到ADAMS中,通过对模型进行布尔运算、添加约束、载荷等操作,完成振荡拉软机的虚拟样机建模,通过实验测试和MTLAB计算的方法验证虚拟样机模型的准确性,将双轴式振荡拉软机模型简化为单轴式振荡拉软机模型。建立振荡拉软机理论模型,分析曲柄滑块机构惯性力的平衡问题,针对该问题使用完全平衡法、部分平衡法来和对称布置平衡法来进行分析解决,利用ADAMS仿真和MATLAB计算对比分析三种方法的平衡效果与实用性。 基于惯性力部分平衡法重新设计拉软机飞轮结构,在ADAMS中对飞轮进行参数化建模,寻找使曲柄滑块机构支座合力达到最小值时的飞轮参数。分三种工况分别对飞轮进行优化分析,加权处理三种工况下的优化结果,最终得到新飞轮的相关参数为:飞轮半径245mm、飞轮厚度246mm、偏心孔半径17mmm、偏心孔偏心半径210mm。对传动轴进行有限元分析。采用两种方法分析传动轴的约束模态,校核传动轴在极限工况下的强度和刚度。对传动轴进行轻量化设计,改进后的传动轴质量为208.52kg,相比改进前减小了15.44%。通过应力应变测试实验验证有限元模型的准确性。

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