汽車發(fā)動機缸蓋清洗上料機械手動靜態(tài)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，柔性生產(chǎn)線應(yīng)用越來越廣。機械手在鑄造線以及其它工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多，機械手的應(yīng)用，不僅提高了工作效率，減少了人工，節(jié)省了成本，同時也提高了工作中的定位精度和使用可靠性。
　　本文是以濟南圣元機械工程有限公司研發(fā)的汽車發(fā)動機缸蓋清洗上料機械手為研究對象，綜合應(yīng)用理論研究、虛擬樣機技術(shù)、以及有限元分析技術(shù)，研究機械手的靜態(tài)、動態(tài)等各項性能，以提高設(shè)備工作穩(wěn)定性為目標(biāo)，對機械手進行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。本文主要作了

2、如下方面的工作：
　?。?）通過 Solidworks軟件建立起汽車發(fā)動機缸蓋清洗上料機械手各部件及整機的三維模型，對各部件的組成及功能進行了分析，確定了機械手的動作運動方式，求解計算了X向運動、Z向運動機構(gòu)的速度、加速度值。
　?。?）以動力學(xué)分析軟件ADAMS為工具，建立了機械手的虛擬樣機模型，根據(jù)實際運動特點，對X向運動、Z向運動機構(gòu)進行仿真分析，輸出了速度、加速度曲線，驗證了計算的準(zhǔn)確性。對X向運動、Z向運動機構(gòu)齒輪

3、齒條嚙合力、轉(zhuǎn)矩進行了仿真分析，分析發(fā)現(xiàn)，齒輪齒條嚙合產(chǎn)生較大沖擊振動，使設(shè)備運動的穩(wěn)定性變差，為靜態(tài)、動態(tài)分析做準(zhǔn)備。
　?。?）運用有限元軟件 ANSYS Workbench建立了機械手各部件及整機的有限元模型，對關(guān)鍵部件及整機進行了靜力分析，找出薄弱環(huán)節(jié)。并對整機在兩種工況條件下進行滿載荷靜力分析，找到了結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定姿態(tài)，結(jié)構(gòu)在該姿態(tài)下，對機械手關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及整機進行了模態(tài)分析，通過振型結(jié)果分析，找出機械手剛度差的部件，為后續(xù)的結(jié)

4、構(gòu)優(yōu)化指明了方向。
　?。?）對立柱、橫梁及其機械手的整機進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，基于ANSYS Workbench中的 Design Exploration來實現(xiàn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，運用試驗設(shè)計優(yōu)化技術(shù)，對立柱參數(shù)化建模，并進行優(yōu)化分析。對立柱、橫梁和機械手整機優(yōu)化前后靜態(tài)性能和動態(tài)性能相比較，雖機械手整機的質(zhì)量較改進前略有增加，但立柱、橫梁以及機械手整機的靜動態(tài)性能有了顯著提高，表明優(yōu)化取得了良好的結(jié)果。
　　本文對機械手靜動態(tài)