办公设备送纸机构动力学仿真及分析

摘要

打印机、复印机、传真机等是一类重要的办公设备，这些设备一方面在提高办公效率的同时，另一方面又因卡纸、叠纸等故障困扰用户与生产厂家。而且在高速打印和双面复印时，其送纸机构还产生严重振动和噪声，从而影响设备对影像的处理品质和速度。
　　 本文研究了纸张在送纸机构中的运动。研究方法是利用Kallker的蠕滑率理论及其线性理论，对办公设备送纸机构中纸张与滚轮间的接触力构建其数学分析模型，推导其运动方程式。针对送纸过程分别建立了单、双滚轮的进纸和走纸两种类型，四个阶段接触作用力模型的动力学方程。通过利用RungeKutta法进行求解，得到所需要的函数。利用机构动态仿真分析软件RecurDyn，先进行纸张的挠曲特性分析，再建立办公设备送纸机构刚柔混合动力学模型，并在不同工况下进行动力学仿真分析，从而获取所关心的系统动态参数和各种动力学参数曲线，最后从仿真结果中归纳出正向力、滚轮速度、滚轮组间之速度差及摩擦系数等参数对走纸性能的影响。为进一步深入分析各参数对送纸系统的影响提供了依据，并为进行FEM计算以及疲劳寿命评估等提供参考数据。

目录

文摘

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致谢

第一章 绪论

1.1论文研究意义

1.2国、内外研究动态

1.2.1国外发展研究状况

1.2.2国内发展研究状况

1.3办公设备送纸机构简介

1.3.1复印机送纸机构

1.3.2打印机送纸机构

1.4主要研究内容

第二章 纸张的特性分析

2.1概述

2.1.1纸张的制造方法

2.2纸张的物理性能

2.3纸张挠曲特性

2.3.1纸张挠曲模型

2.3.2仿真结果与分析

2.4本章小结

第三章 送纸机构动力学分析

3.1接触问题基础

3.1.1接触问题分类

3.1.2弹性接触问题基本方程

3.1.3经典Hertz弹性接触理论

3.1.4弹性物体的非Hertz接触

3.2送纸机构中的接触运动

3.2.1研究方法

3.2.2分析过程

3.2.3滚轮与纸张接触作用力模型

3.3滚轮进纸模型与动态分析

3.4动态方程式数值解

3.5走纸过程动态分析

3.5.1走纸过程中纸张速度的分析

3.6双滚轮组的走纸动态分析

3.6.1双滚轮组进纸阶段动态分析

3.6.2双滚轮组走纸阶段动态分析

3.7本章小结

第四章 多体动力学及仿真软件简介

4.1多体动力学概述

4.1.1多刚体系统动力学

4.1.2多柔体系统动力学

4.2 RecurDyn仿真工具简介

4.2.1软件概述

4.2.2 RecurDyn主要特色及关键技术

4.2.3应用分析范畴

4.2.4主要优势

4.3送纸机构模块(MTT 2D／3D)概述

4.4本章小结

第五章 送纸机构动力学仿真

5.1送纸机构动力学建模

5.1.1设定建模中的单位

5.1.2几何建模

5.1.3添加部件之间约束副

5.1.4构建接触力

5.2.5添加运动

5.2仿真结果与分析

5.2.1仿真求解

5.2.2仿真调试

5.3单滚轮进纸阶段仿真模拟结果与分析

5.3.1正向力对进纸阶段动态特性的影响

5.3.2滚轮速度对进纸阶段的影响

5.4单滚轮走纸阶段仿真结果与分析

5.4.1正向力对走纸阶段稳定性的影响

5.5双滚轮进纸阶段仿真结果与分析

5.5.1模拟结果分析

5.5.2正向力对进纸阶段的影响

5.5.3滚轮速度差对进纸阶段稳定性的影响

5.5.4摩擦系数对进纸阶段稳定性的影响

5.6双滚轮走纸阶段仿真结果与分析

5.6.1滚轮的弹性及阻尼系数及对走纸阶段的影响

5.7本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献