模切机间歇传动链动力学建模研究

论文摘要

间歇传动链作为实现间歇运动的部件,是模切机中最常用的执行机构。在实际生产中,由于模切机具有高速特性,作为其关键部分的间歇传动链的动态性能对整机工作性能和加工精度都有着至关重要的影响。论文以模切机的间歇传动链为研究对象,对其动力学进行了系统分析和研究。首先,分析了模切机间歇传动链在多边形效应下的速度和加速度变化情况,推导出其所受的张力计算方法,并简要探讨了各种附加动载荷效应,同时对链和链轮在啮合时的受力和冲击做了详细的阐述,进而确定链条的振动类型。其次,根据模切机间歇传动链系统的工作原理,对其物理模型做了适当简化。同时在考虑链板的拉伸刚度和阻尼、输入轴扭转刚度和阻尼、预紧装置的弹簧撑紧刚度和阻尼等多种影响因素下建立了其多自由度动力学模型,并运用拉格朗日方法导出了其相应的动力学微分方程组。最后,对上述得到的动力学方程组进行求解,并在此基础上分析了系统的动态特性。其中应用四阶龙格-库塔法对拉格朗日形式的动力学微分方程进行数值求解,运用MATLAB进行编程,求得其在不同系统参数下的动力学响应,进而对系统中的链条、主动轮、从动轮的振动响应情况,以及链板在间歇运动中所受的张力变化情况进行分析和研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 模切机间歇传动链的研究背景
• 1.2 传动链研究现状
• 1.2.1 传动链运动学研究现状
• 1.2.2 传动链动力学研究现状
• 1.2.3 传动链数值仿真研究现状
• 1.3 论文主要研究内容及体系结构
• 1.3.1 论文的主要研究内容
• 1.3.2 论文体系结构
• 第二章 传动链运动特性分析
• 2.1 引言
• 2.2 传动链的多边形效应
• 2.2.1 多边形效应的简介
• 2.2.2 间歇传动链的多边形效应
• 2.3 链条的张力分析
• 2.3.1 等速传动链的张力分析
• 2.3.2 模切机间歇链的张力分析
• 2.4 链与链轮的啮合分析
• 2.5 传动链的振动类型
• 2.6 小结
• 第三章 模切机间歇传动链动力学建模
• 3.1 引言
• 3.2 模切机间歇传动链系统的运动原理
• 3.3 间歇传动链的简化模型
• 3.4 动力学建模
• 3.4.1 动力学模型
• 3.4.2 拉格朗日形式的动力学方程
• 3.5 本章小结
• 第四章 动力学方程求解及特性分析
• 4.1 引言
• 4.2 间歇传动链动力学方程的简化
• 4.3 模型参数的确定
• 4.4 系统固有频率计算
• 4.5 激励力的确定
• 4.6 动力学方程的解法及MATLAB程序
• 4.7 动力学特性分析
• 4.8 本章小结
• 第五章 全文总结及展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录1 固有频率求解程序
• 附录2 振动方程求解程序
• 附录3 函数M文件
• 作者简历及录用的学术论文