旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的振動分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、在焊接過程中，傳感器是焊縫自動跟蹤的關(guān)鍵設備，決定著焊縫質(zhì)量的精度。電弧傳感器是通過焊炬掃描坡口時，弧長變化引起電流或電壓變化來獲得焊縫信息的，具有結(jié)構(gòu)簡單、實時性強、穩(wěn)定性好等特點。在電弧傳感器中，旋轉(zhuǎn)電弧傳感器具有更高的控制精度和靈敏度，因此，被廣泛地應用在焊接自動化設備上。但旋轉(zhuǎn)電弧傳感器旋轉(zhuǎn)部分的偏心塊和導電桿的質(zhì)心不在旋轉(zhuǎn)軸上，存在不平衡質(zhì)量，因此，當旋轉(zhuǎn)電弧傳感器旋轉(zhuǎn)時存在離心力，從而引起振動，并且旋轉(zhuǎn)電弧傳感器本身的固有機

2、械特性也會對其產(chǎn)生振動影響，給焊縫跟蹤和焊接質(zhì)量帶來較大的影響。為了解決該問題，有必要研究旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的振動特性以及對其結(jié)構(gòu)進行改進。
　　本文主要圍繞旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的虛擬樣機模型的建模，運動學分析、動力學分析、自由振動分析、強迫振動分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等幾方面展開。首先利用PROE軟件建立旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的三維模型，通過數(shù)據(jù)接口技術(shù)將PROE中的模型導入到ADAMS軟件中，添加材料屬性，運動副和驅(qū)動，完成多剛體模型的運動學仿真分析，并

3、驗證了模型建立的正確性；同時對焊炬連接組件進行簡化，并導入ANSYS軟件中，創(chuàng)建焊炬連接組件有限元模型，并生成模態(tài)中性文件，將模態(tài)中性文件導入到ADAMS中替換原先的剛性構(gòu)件，建立剛?cè)狁詈夏Ｐ?，為振動分析提供了模型基礎。然后通過對軸承的受力仿真分析，計算出不平衡慣性力的大小和位置，為振動分析時添加激勵提供了依據(jù)；利用ADAMS/Vibration模塊對剛?cè)狁詈夏Ｐ瓦M行自由振動分析及強迫振動分析，得到系統(tǒng)的各階固有頻率，模態(tài)主振型，以及頻