G5Q型模切机链条系统的分析研究及优化设计

摘要

纸箱在物流业的应用极其广泛，如物件的包装、运输等，纸箱能够保护物品的完善性和降低物品的损害性。由于物件的样式尺寸不一，所需要的纸箱样式尺寸也不一样，故需要模切机将纸箱模切出不同样式。本文所研究的模切机链条系统就是基于此提出的，研究目的是改善链条系统对整机造成的振动、噪音问题和机械事故发生问题，有着相当好的市场前景和经济效益。
　　首先，对链条系统的关键结构——传动链，进行了运动学和动力学分析，得出传动链在运行过程中的速度变化和相对于一般传动链的特殊受力情况，以及由此造成系统振动和噪音问题的来源；另对链条系统整体进行了结构分析，得出其存在的结构性不足机械事故频发的来源。
　　其次，建立了传动链和与之啮合的链轮的三维模型并对其进行了有限元分析。采用静力学分析和模态分析两种方法对内链节、外链节做了分析，得出内、外链节的形变量、应力分布和固有频率及振型，并比较二者对于整个系统的影响程度。采用模态分析方法对链轮做了分析，得出其固有频率和振型，为以后的实际工作提供一定的帮助。
　　再次，对链条系统进行了创新设计。一是传动链的安装和运行路径的规划，解决了整机占用空间过高的问题；二是设计了新的夹纸叼牙，以适应传动链的新运行路径；三是设计了分度机构，以完善与夹纸叼牙的动作配合，解决了横向牙排导致的事故问题；四是设计了导轨的型式，解决了传动链易发生脱落的问题。对链条系统的设计均是围绕降低系统振动和噪音、解决机械事故发生问题而进行的。
　　最后，对链条系统的控制系统做了设计。从硬件和软件两个方面进行，硬件系统包括PLC的选型，所用到的传感器，以及相关图表的绘制；软件系统包括流程图的绘制和人机界面的选型。

目录

声明

1 绪论

1.1 课题来源及研究背景

1.2 国内外研究现状分析

1.3 研究目的及意义

1.4 主要研究内容

2 链条系统的性能分析

2.1 传动链条概述

2.2 传动链条的运动学分析

2.3 传动链条的动力学分析

2.4 链条系统的结构分析

2.5 本章小结

3 传动链条的有限元分析

3.1 有限元分析理论基础

3.2 传动链的三维建模

3.3 链条系统各构件的静力学分析

3.4 链条系统各构件的模态分析

3.5 本章小结

4 链条系统的结构优化设计

4.1 传动链条方案设计

4.2 夹纸机构的方案设计

4.3 链条运行导轨的设计

4.4 本章小结

5 链条控制系统的设计

5.1链条控制系统的原理

5.2 PLC的结构及原理

5.3 控制系统硬件设计

5.4 控制系统软件设计

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况