文档介绍：印刷机送纸机构虚拟设计
-6-6 11:52:00　网络转载　供稿
数字化虚拟样机技术是缩短产品开发周期，降低开发成本，提升产品设计和制造关键路径。现在国外设计部门全部已经大规模地应用到机械运动学和动力学仿真，利用仿真概念，使设计步骤由设计—试验—改善设计—再试验—再设计设计理念转变为设计—仿真—试验，使设计中关键问题在设计早期以参数化，数字化形式加以处理。长久以来，印刷机送纸机构分析和设计处于图解、公式计算分析基础上，以简化性为前提，不仅效率低下，结果难免含有近似性和粗糙性。采取计算机辅助技术即使改变了手工计算方法带来不便，但仍然以近似简化假设为基础，并没有把分析和设计结合起来，尤其对于优化，不能设计系统优化程序和模型，给工程设计带了一个难题，而采取虚拟样机技术可有效处理以上问题。
    1 理论计算
    已知曲柄1偏心为a，转角θ1，等角速度w1，中心距L，分析导杆位置θ2；角速度w2；角加速度a2。摆动导杆机构见图1：
    
    图1 摆动导杆机构
    acosθ1+asinθ1cotθ2=L，令L/a=k
    cotθ2=kcscθ1-cotθ1，两边对t求导得：
    w2csc2θ2=（kcscθ1cotθ1-csc2θ1）w1
    w2=（kcosθ1-1）w1/（k2+1-2kcosθ1）两边对t求导得：
    a2=（kcosθ1-1）a1/（k2+1-2kcosθ1）-（k2-1）kw12sinθ1/（k2+1-2kcosθ1）2
    摇杆滑块机构见图2。
    
    图2 摇杆滑块机构
    h=r3cosβ3-r4sinβ4
    s=r3sinβ3-r4cosβ3
    由以上两式可得到s=r3sinβ3+（2r4-2（r3cosβ3-h））/2
    两边对t求导，
    得v=r3w3cosβ3+（r3cosβ3-h）r3w3sinβ33/（2r4-2（rcosβ3-h））/2，再求导可推导。
    2 虚拟设计过程
    印刷机常见推板机构示意图，见图3。
    
    图3 印刷机常见推板机构示意图
    送纸机构关键参数为：最大送纸速度150张/min，送纸精度±。图3中，此机构由2个运动机构合成，一个是摆动导杆结构，一个是摇杆滑块结构。L（60～95）mm为曲柄长度，ZL（250～350）mm为滑臂长度，ZLA（70°～120°）为滑臂和X轴方向夹角，L1（350～430）mm为摆臂长度，A1（90°～110°）摆臂和X轴方向夹角，L2（90～200）mm小连杆长度，A2（-6°～6°）为小连杆和X轴方向夹角。利用ADAMS参数化工具，把以上参数全部采取变量设计，使整个机构全部参数化，首先我们进行试验研究，从单个参数改变得出运动改变规律，在此忽略具体参数化过程。
    确定此机构目标条件是以下：
    1）满足送0纸行程要求，送纸行程需要达成115mm（理论值），，。
    2）速度最大值需要和送纸辊筒速度相同（理想情况），实际中考虑到加速不能太大，不然运动冲击较大，振动过大。经验速度为送纸辊筒速度68