銅包裝生產線雙桿曲柄滑塊升降臺優(yōu)化設計.pdf

1、陰極銅板自動包裝生產線項目是綜合應用機械、電子、液壓、精密計量、計算機控制等不同學科理論研制完成的全自動包裝生產線。在該生產線中，上料、配重和整形三個工位用到升降平臺，是生產線組成的關鍵設備。現(xiàn)場使用過程中升降臺存在剛度低、變形大、動態(tài)特性不穩(wěn)定等現(xiàn)象。本課題旨在通過對升降臺承載條件下的靜、動態(tài)力學性能研究，發(fā)現(xiàn)其薄弱環(huán)節(jié)，并進行優(yōu)化改進。本文主要進行了以下工作：
　　 (1)根據(jù)升降臺的工作要求，合理設計升降臺的傳動機構，利用

2、0.618法優(yōu)化設計了連桿和曲柄的長度，建立了升降臺的機構運動簡圖、等效力學模型并進行了數(shù)學分析；利用PRO/E，建立了升降臺的三維實體模型；
　　 (2)根據(jù)受力分析結果，得出升降臺的底座和主軸受力情況相對復雜，在PRO/E中建立的三維實體模型導入有限元分析軟件ANSYS中，重點對這兩個核心零件進行有限元靜力學分析，得到其等效位移數(shù)值和等效應力數(shù)值，提取了該條件下的等效位移、等效應力云圖；
　　 (3)對底座有限元模型

3、進行動態(tài)分析。通過模態(tài)分析，采用蘭索斯法提取得到底座的前10階固有頻率、主振型圖。依此為依據(jù)，選取液壓缸的工作頻率盡量遠離底座的固有頻率，使震動的危害降到最低。
　　 (4)通過靜力學分析和動態(tài)分析的數(shù)據(jù)，可對底座進一步進行優(yōu)化。在有限元分析軟件ANSYS中建立底座的參數(shù)化模型，運用ANSYS參數(shù)化設計語言，采用一階法，以底座的各鋼板壁厚為優(yōu)化對象，以底座的體積變化為優(yōu)化目標進行優(yōu)化。優(yōu)化后的底座體積減小了26.54％，最大等效