摘要：为对新型超高速包装机铝箔纸烟包推手装置的性能优化提供设计依据,研究了其运动特性。基于新型推手装置的解析模型,通过分析其工作原理,计算推手工作点的运动轨迹。采用多刚体动力学理论,建立该装置的仿真计算模型,求解推手工作点的运动轨迹。将运动轨迹的解析解与仿真解进行对比,二者一致性较好,验证了动力学仿真模型的正确性。应用推手装置仿真计算模型,对其位移、速度与加速度等关键运动参数进行分析,并对长臂推手进行加速度测试,将实验结果与仿真计算结果进行对比分析。结果表明:包装速度为1 000包/min时,推手装置能够准确地实现预定的运动轨迹,平稳地将烟包推送到往复模盒中。

摘要：为了改进某型超高速包装机推手机构的动态性能,对该机构进行动平衡优化。基于多刚体动力学理论,建立该推手机构的动力学模型,分析出主要产生惯性载荷的零部件。建立该部件的数学模型,推导出摆动力和摆动力矩方程。基于微型多目标遗传算法(MMOGA),综合考虑摆动力和摆动力矩的均方根值,以杆件的质量、质心位置等为变量,对该部件进行动平衡优化。根据变量的较优值,重新设计长臂推手的结构。优化后推手机构的摆动力与摆动力矩分别减小了23. 6%和29. 5%,且长臂推手的固有频率远离了260 Hz(激振频率)。上述结果表明,经过优化,该型包装机推手机构的动力学性能得到了较明显的改善,避免了长臂推手的共振现象。

摘要：使用常规凸轮运动规律设计的凸轮在高速运动或者从动件刚度较差的情况下,从动件容易产生余振响应。为避免这种情况出现,采用了HS的设计方法,即以理想的运动要求为目标函数来优化运动输出函数,通过凸轮机构的固有频率和凸轮运转的角频率确定谐波相数,进而求解有限项谐波叠加通式中的相的系数,从而得到运动方程。以YB49折叠转塔内的弧面分度凸轮为例进行了设计。设计结果与原FC800运动特性相比,最大加速度和最大速度值均有下降;与FOCKE701折叠转塔凸轮相比,在静止段的谐波数保持一致。因此,使用这种方法可以推广至其他高速凸轮的设计。

摘要：针对自动化机械生产中较为复杂的生产工艺要求,首先设计了一种可以实现特定轨迹和姿态要求的新型机构,该机构为齿轮凸轮组合机构,其中齿轮机构用于实现组合机构执行端的直线往复运动,凸轮机构用于实现组合机构执行端的特定姿态要求以及配合齿轮机构的直线运动实现不同的轨迹要求。然后基于微型遗传算法,提出了通过优化新型机构中凸轮廓线来实现执行端的特定轨迹和姿态要求,同时实现其运动性能优化的方法。作为算例,将新型机构应用于超高速烟草包装机的铝箔烟包传送系统中,通过对机构的凸轮廓线的优化实现了铝箔烟包上短边折叠及其推送动作,同时还实现了机构运动性能的优化。结果表明:基于微型遗传算法优化的齿轮凸轮组合机构不仅可以实现铝箔烟包的折叠和推送动作要求,而且具有良好的运动特性,可减小对铝箔烟包的损坏,提高包装质量。