瓦楞纸箱送纸机构主轴仿真分析及实验研究

摘要

随着包装机械行业的迅速发展,瓦楞纸箱印刷开槽模切设备向着高速、多功能和大型化发展。由于设备的印刷精度高,印刷速度快,对设计方法提出了更高的要求。送纸部件是瓦楞纸箱印刷开槽模切机械的重要部分,其中的送纸传动轴对印刷精度和印刷速度的影响具有主要作用,因此研究该机构的动态特性是十分必要的。
　　 本文是以广东南海东方纸箱机械实业有限公司开发的TOPRA MD1228瓦楞纸箱印刷开槽模切机作为研究对象,结合有限元软件和多体动力学软件对送纸传动主轴进行仿真分析,然后通过激光测振实验证明了仿真的正确性。主要的研究部分包括:
　　 进行机构主轴重力场静力学分析和扭转静力学分析。有限元静力学分析数据为实际设计和工作提供指导,也为以后的动静法解决动力学问题提供了理论基础。
　　 研究刚柔耦合多体动力学基础理论,特别是多体动力学分析软件ADAMS中的固定界面动态子结构法。研究了利用该方法求解刚柔耦合动力学问题的一般步骤,该方法生成的刚柔耦合模型相比纯刚体模型的仿真更加有效。最后用有限元软件证明了刚柔耦合的正确性。
　　 对橡胶材料的非线性本构进行分析,给出了多层材料复合等效单一材料的过程方法。通过非线性有限元软件ABAQUS分析了橡胶材料的近似弹性模量和泊松比参数。通过模态分析对比了等效前后数据,证明了该等效方法是合理有效的。
　　 使用POLYTECH激光测振仪对送纸机构橡胶材料进行振动测试,得到了时域内的振动信号,然后通过PSV软件进行傅里叶变换,最终得到了频域信号。研究发现,低频振动对橡胶材料振动影响较大。最后通过有限元分析橡胶层模态频率,证明了激光测振过程的正确性。