胶订联动线夹书板机构的分析与优化

摘要

胶订联动线机头是整个联动线的核心部分，完成书芯的铣背、涂胶以及上书皮等工艺流程。在这一流程中，夹书板机构是一个随动机构，在同步机构带动下匀速运动，同时在一个固定的立体凸轮驱动下完成书芯的夹持收放。
　　在国产机器上，夹书板夹持力不足以及夹持力波动的问题一直影响着书刊胶订质量和胶订过程的稳定性。基于此，本课题针对某公司生产的胶订联动线夹书板机构，以其结构参数为依据，开展了机构性能分析和结构优化研究，以期对实际生产提供理论支持和帮助。
　　论文完成的主要工作包括：
　　(1)基于原始机构的几何参数和凸轮的高度曲线数据，在对凸轮形态与位置假定的条件下，运用机构运动学的理论方法，对具有偏态接触的立体凸轮一摆杆机构的运动过程进行了分析，揭示了各个构件之间的运动规律，指出了原机构存在的问题和不足。
　　(2)以胶订过程所需的夹持力为依据，考虑到夹持力的突变性以及弹簧施力的连续性，建立了阶跃型的夹持力模型和基于不规则变形的弹性力模型，运用动态静力的分析方法，对机构进行了刚性动力学分析，揭示了机构动力特性。
　　(3)针对夹书板机构夹持力不足以及夹持力波动的问题，分别选用三种不同的从动件运动规律对机构中的立体凸轮进行重新设计，并借助Pro/e三维建模软件平台和ANSYSWorkbench仿真分析软件，对优化改进后的夹书板机构进行动力仿真分析，在此基础上，对运动特性和动力特征进行分析评判。
　　(4)运用Matlab中的GUI模块对夹书板机构进行参数化软件平台设计，实现了运动分析仿真、刚性动力分析、数据输入和输出等主要功能，为设计者的设计提供技术支持。

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1绪论

1.1 课题研究背景与现状

1.2 夹书板机构的工作原理

1.3 机构存在的主要问题

1.4 本课题研究的主要内容

2 机构运动分析

2.1 运动分析方法的选择

2.2 机构运动建模

2.3 机构运动分析结果及说明

2.4 本章小结

3 机构动力分析

3.1 机构的刚性动力学分析方法概述

3.2 夹书板机构刚性动力学分析

3.3 分析结果及说明

3.4 本章小结

4 机构优化改进设计

4.1 机构的三维建模

4.2 凸轮轮廓曲线的优化改进

4.3 基于ANSYS Workbench的机构动力学分析

4.4优化后夹书板机构与实例机构的对比分析与评价

4.5本章小结

5 机构参数化软件设计

5.1 MATLAB图形用户界面（GUI）简介

5.2 夹书板机构可视化界面设计

5.3 软件的功能模块介绍与操作

5.4 本章小结

6 总结与展望

致谢

参考文献

附录