移动式垃圾转运站运动机构的动力学仿真与结构轻量化设计

摘要

移动式垃圾转运站机构动力学仿真与轻量化设计是校企合作项目,本文是为完成此项目所作的研究论文,该转运站主要由压缩机箱体及垃圾斗提升翻转机构两大部分组成,结构庞大,相对连接和装配关系复杂,本文主要研究运动机构动力学仿真与结构轻量化设计。
　　 为了精确反应机构中各构件的外形尺寸,质量、质心位置,首先运用设计软件pro/e对翻转机构建立各零件模型,按照实际零件间的装配关系装配,然后通过mechpro2005数据交换接口导入动力学分析软件adams,对机构进行动力学仿真分析,提取5个典型姿态下主要运动副节点处的速度、加速度、作用力等运动过程中的数值大小与变化曲线,为对该翻转机构的结构分析与优化设计提供一个良好的铺垫。
　　 在动力学仿真分析基础上,对5个典型姿态下的机构建立参数化结构有限元分析模型,为准确反映构件间的真实作用力,在构件间轴销连接处建立了相应的接触副。而后对该运动机构在5个典型姿态下的结构分别进行了以重力为载荷的静载结构分析和以动力学仿真提取的作用力作为载荷的动载结构分析。
　　 最后通过ansys与导重法相结合,对该运动机构的结构进行以减轻重量为目标的优化设计。优化后在保证结构应力低于许用应力的情况下,整体重量从278.06kg降低到229.56kg降重为49.56kg陌度达17.4％,取得明显优化效果。
　　 本研究工作对提高该产品的性价比和市场竞争力具有重要意义。