汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋清洗上料機(jī)械手動(dòng)靜態(tài)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，柔性生產(chǎn)線應(yīng)用越來越廣。機(jī)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(jī)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(shí)也提高了工作中的定位精度和使用可靠性。
　　本文是以濟(jì)南圣元機(jī)械工程有限公司研發(fā)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋清洗上料機(jī)械手為研究對象，綜合應(yīng)用理論研究、虛擬樣機(jī)技術(shù)、以及有限元分析技術(shù)，研究機(jī)械手的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)等各項(xiàng)性能，以提高設(shè)備工作穩(wěn)定性為目標(biāo)，對機(jī)械手進(jìn)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(dòng)機(jī)缸蓋清洗上料機(jī)械手各部件及整機(jī)的三維模型，對各部件的組成及功能進(jìn)行了分析，確定了機(jī)械手的動(dòng)作運(yùn)動(dòng)方式，求解計(jì)算了X向運(yùn)動(dòng)、Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的速度、加速度值。
　?。?）以動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS為工具，建立了機(jī)械手的虛擬樣機(jī)模型，根據(jù)實(shí)際運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，對X向運(yùn)動(dòng)、Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真分析，輸出了速度、加速度曲線，驗(yàn)證了計(jì)算的準(zhǔn)確性。對X向運(yùn)動(dòng)、Z向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)齒輪

3、齒條嚙合力、轉(zhuǎn)矩進(jìn)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(dòng)，使設(shè)備運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性變差，為靜態(tài)、動(dòng)態(tài)分析做準(zhǔn)備。
　?。?）運(yùn)用有限元軟件 ANSYS Workbench建立了機(jī)械手各部件及整機(jī)的有限元模型，對關(guān)鍵部件及整機(jī)進(jìn)行了靜力分析，找出薄弱環(huán)節(jié)。并對整機(jī)在兩種工況條件下進(jìn)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(jī)械手關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及整機(jī)進(jìn)行了模態(tài)分析，通過振型結(jié)果分析，找出機(jī)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。
　　（4）對立柱、橫梁及其機(jī)械手的整機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，基于ANSYS Workbench中的 Design Exploration來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，運(yùn)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)，對立柱參數(shù)化建模，并進(jìn)行優(yōu)化分析。對立柱、橫梁和機(jī)械手整機(jī)優(yōu)化前后靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能相比較，雖機(jī)械手整機(jī)的質(zhì)量較改進(jìn)前略有增加，但立柱、橫梁以及機(jī)械手整機(jī)的靜動(dòng)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(jī)械手靜動(dòng)態(tài)