高速紙杯成型機包葉傳動機構的優(yōu)化設計仿真.pdf

1、在人們追求方便、衛(wèi)生、安全以及環(huán)保的現(xiàn)代社會，一次性杯子在人們的日常生活中逐漸體現(xiàn)其優(yōu)越性。并且隨著一次性塑料杯的逐步退出現(xiàn)代消費市場，一次性紙杯正成為現(xiàn)代社會一次性杯子的主流；此外，由于自動紙杯成型機結構合理，功耗較小，效率較高，性能穩(wěn)定，操作方便，能進一步滿足日益增長的市場要求。因此，紙杯成型機的市場前景廣闊，故對于紙杯成型機的研究是很有實際意義的。
　　 由于市場對紙杯的需求日益增長，因此要求自動紙杯成型機的研究、設計和改

2、進工作也應與時俱進。根據(jù)國內(nèi)外常用的自動紙杯成型機可知，紙杯成型機主要有以下幾個工序即紙質的裁剪、自動送紙、杯身卷、沖底、注油、封合、預熱、加熱、翻底、滾花、卷邊、退杯、出杯等。本設計主要完成高速紙杯成型機杯身卷制部分的傳動系統(tǒng)的設計即包葉傳動系統(tǒng)的設計，該系統(tǒng)主要實現(xiàn)紙杯的杯身卷制這一工序，這是整臺機器設計中相對重要的一個研究環(huán)節(jié)，直接關系到紙杯成型機的合格率和生產(chǎn)效率。根據(jù)紙杯機的杯身制作過程可知，包葉傳動機構主要是由凸輪和連桿組成

3、的凸輪--連桿機構，凸輪的廓線曲線控制著連桿工作端的運動軌跡。因此，本設計根據(jù)凸輪－連桿機構工作端的軌跡要求以及包葉傳動機構的運動載荷情況選定凸輪工作端的運動方程曲線，利用復數(shù)矢量運算對連桿機構進行運動分析，在運動分析的基礎上，進行動態(tài)分析即根據(jù)達朗貝爾原理，計算出各連桿的所受的力和力偶，然后利用ANSYS軟件對高速凸輪－連桿機構進行了接近真實最惡劣的工況的有限元分析，并在此基礎上對連桿進行了優(yōu)化分析，使得優(yōu)化設計的連桿符合實際最惡劣的

4、工況的要求，然后以優(yōu)化設計的連桿為基礎建立凸輪－連桿機構的彈性動力學模型，并以凸輪－連桿機構的彈性動力學模型為基礎，根據(jù)凸輪連桿機構工作端運動微分方程推導出凸輪的廓線曲線，并利用PRO/E軟件的實體造型模塊對凸輪進行精確造型設計，并利用PRO/E軟件的的行為建模對凸輪進行優(yōu)化，最后運用PRO/E軟件的運動仿真模塊對包葉傳動機構進行運動仿真，驗證設計是否達到預期的運動要求。經(jīng)驗證，包葉傳動機構連桿工作端的運動軌跡符合預期的運動軌跡，本課題