大全张胶印机收纸传动链动力学分析及其导轨轨迹优化

摘要

收纸传动链系统是大全张胶印机的重要组成部分，其动态特性的优劣直接影响到收纸速度和整机性能。基于新乡市新机创新机械有限公司142系列大全张胶印机收纸链条系统，本课题针对收纸链条在过渡段圆弧曲线导轨上高速运行过程中出现严重的振动和冲击问题进行研究，实现对圆弧导轨的优化改进。
　　本课题完成的主要内容如下：
　　(1)基于142型收纸链条导轨轨迹曲线图及相关数据，从运动学角度对收纸链条在过渡段圆弧曲线导轨上的运动进行分析，找出收纸链条在该段导轨上存在冲击和振动的原因。
　　(2)在收纸导轨过渡段处，提出两种替代原结构导轨的新型改进过渡段曲线导轨，即五次多项式曲线导轨和缓和曲线导轨，对链条在这两种曲线导轨上的运动进行分析。最终发现两种新型曲线导轨都可以替代圆弧曲线导轨，初步选定一种最佳的过渡曲线作为改进方案。
　　(3)采用集中质量法对过渡段曲线导轨上收纸链条进行动力学建模，得到链条固有自振频率计算式。在三种导轨布局下，分析相邻链节之间的夹角、链节一阶固有频率和过渡段曲线水平方向坐标之间的关系，从而得到链节的一阶固有频率变化规律。
　　(4)介绍多体动力学基础理论，应用多体动力学软件RecurDyn分别建立三种导轨布局下收纸传动链系统的三维实体模型。
　　(5)对三种导轨布局下大全张胶印机收纸链传动系统进行运动学和动力学仿真分析，重点从主从动链轮角速度变化，过渡点链条振幅变化、链条纵向速度变化、链节张力变化等方面探讨收纸链动态性能变化，验证了模型简化的合理性及理论分析的正确性，并再次验证过渡段缓和曲线导轨才是优化改进过渡段圆弧曲线导轨的最佳方案。
　　本课题从运动学、频率分析、动力学等方面对大全张胶印机收纸链系统进行分析和研究，这对促进国产胶印机高速化、智能化的发展，缩短与国外先进胶印机的差距具有重要的意义。

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1 绪论

1.1本文研究背景

1.2国内外研究现状

1.3研究目的和意义

1.4本文主要研究内容

1.5 本章小结

2大全张胶印机收纸传动链运动学分析

2.1收纸传动链在原导轨上的运动学分析

2.2过渡段五次多项式曲线优化轨迹

2.3过渡段缓和曲线优化轨迹

2.4 本章小结

3大全张胶印机过渡段导轨上收纸链条频率分析

3.1动力学建模分类

3.2过渡段曲线导轨上收纸链条频率分析

3.3 计算结果分析

3.4本章小结

4大全张胶印机收纸传动链建模及动态分析

4.1 RecurDyn软件介绍

4.2 RecurDyn多体动力学理论基础

4.3 基于RecurDyn的收纸链条导轨模型的建立

4.4 动态仿真结果分析

4.5本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2不足和展望

致谢

参考文献

附录