动力辊筒线的设计与研究

1、西南科技大学本科毕业论文IVSouthwest uni versity of scie nee and tech no logy本科毕业论文动力辊筒线的设计与研究专学学指称 名 号 师二0一一年六月动力辊筒线的设计与研究摘要：动力辊筒线是生产线上常用的机械输送装备，锥筒式的辊筒一般的长度尺寸都在1200mm以内。但是当遇到所运货物比较大的时候，由于动力辊筒线比较 窄，不足以平衡货物，所以这个尺寸根本不能满足实际运送的要求。本文研究的动力辊筒线，其辊筒尺寸达到1600mm而且具有90。的转弯,适合运送板材等大尺寸物品。首先对实际情况进行综合分析，以确定动力辊筒 线的相关参数。然后通过ADAMS软

2、件，建立动力辊筒线运动学模型，并对其进行仿真，以确定动力辊筒线能够将板材平稳的运送到指定位置。最后对其进行 虚拟样机的仿真分析，准确测出板材从辊筒线转弯处飞出去的临界速度。关键词：动力辊筒线；ADAMS虚拟样机技术Power roller line design and researchAbstract: Power roller line is commoniy used in the production line machinery transport equipment, gen eral roller cone drum dime nsions are 1200mm in len g

3、th or less. But whe n faced with the large cargo, becauseof po wer roller line is quite n arrow, not eno ugh to bala nee the goods, so the size did not meet the requireme nts of the actual delivery.In this paper, the po wer roller line that roller size of its reach 1600mm, and has 90 of turn, for de

4、livery of large items such as sheet metal.This first comp rehe nsive an alysis of the actual situati on, determ ine the po wer roller line p arameters. And the n through the ADAMS software, Established the po wer roller line kin ematics model and simulatio n to determ ine the po wer roller line to t

5、he board a smooth delivery to the sp ecified locati on. Fin ally, a virtual p rotot ype of its simulati on, accurately measure the sp eed line of sheet metal flying out of the roller corner.Key words: power roller line, ADAMS, Virtual P rotot ypin动力辊筒线的设计与研究第一章:1.11.21.31.41.5概述引言动力辊筒的基本概述动力辊筒国内外研究现

6、状.本文研究内容概述本章小结第二章虚拟样机技术及ADAM软件.2.1 虚拟样机技术2.1.1 概述2.1.2虚拟样机代表性的论述2.1.3 DMSO虚拟样机定义2.2 ADAMS 软件2.2.12.2.22.2.32.2.4软件简介软件应用ADAM软件模块特点综合2.3本章小结第三章动力辊筒结构设计基本设计要求3.1.1屋面材料情况简述3.1.2送料任务简述. 动力辊筒结构设计本章小结3.13.23.3第四章动力辊筒线的运动仿真及分析动力辊筒线模型建立动力辊筒运动仿真 可靠分析本章小结4.14.24.34.4第五章proe精确建模 5.1 proe 简介5.2模型建立5.3本章小结第六章电机和

7、变频器的参数选择方案电机的选择变频器的选择6.2.1变频器分类及控制方式6.2.2变频器工作原理.6.2.3变频器的选择本章小结6.16.26.3 总结. 致谢.1 .1 .1 ,.2 .5 .5 .6 .6 .6 .6 .7 .7 .7 .7 .8 .9 ,111212121315.17181820,24.32.33 .33 .35 .4041,4142424446.48.49 .505152参考资料附录1 CAD图纸西南科技大学本科毕业论文第一章：概述1.1引言2010年中国动力辊筒线市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策 鼓励动力辊筒线产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目

8、投资逐渐 增多。投资者对动力辊筒线行业的关注越来越密切，这使得滚筒转弯机行业的 发展需求增大。1.2动力辊筒的基本概述辊筒线利用按一定间距架设在固定支架上的若干个辊子来输送成件物品的输送 机。固定支架一般由若干个直线或曲线的分段按需要拼成。辊子输送机可以单独使用， 也可在流水线上与其他输送机或工作机械配合使用，具有结构简单、工作可靠、安装 拆卸方便、易于维修、线路布置灵活等优点。这种输送机按辊子是否具有驱动装置， 可分为无动力式和动力式两类。图1-1辊筒线其具有结构简单、运行可靠、维护方便、可输送高温物品、节能等特点，适 合于运送成件物品。辊子输送机分动力型和无动力型，可以实现直线、曲线、 水

9、平、倾斜运行，并能完成分流、合流等要求，实现物品在机上加工、装配、 试验、包装、挑选等工艺。1.3动力辊筒国内外研究现状动力辊筒线在国内外的已经是一项很成熟的技术了。但是国内生产的动力 辊筒和国外同类产品还是有一定的差距。这个差距主要体现在国内生产的动力 辊筒比较的简单，一般只是一个动力辊筒。在与其他设备的相互嵌入方面做得 不够好。滚筒线又称滚筒输送机适用于各类箱、包、托盘等件货的输送，散料、小 件物品或不规则的物品需放在托盘上或周转箱内输送。能够输送单件重量很大 的物料，或承受较大的冲击载荷。结构形式：按驱动方式可分为动力滚筒线和无动力滚筒线，按布置形式可分为水平输送滚筒线、倾斜输送滚筒线和

10、转弯滚200、筒线。还可按特殊要求特殊设计，以满足各类要求。标准规滚筒线内宽度为600、900、1200mm300、400、500、1200mm等。转弯滚筒线标准转弯内半径为等，直段滚筒所用的滚筒直径有38、50、 60、76、89mm等。滚筒输送机之间易于衔接过滤，可用多条滚筒线及其它输送设备或专机组 成复杂的物流输送系统，完成多方面的工艺需要。可采用积放滚筒实现物料的 堆积输送。滚筒输送机结构简单，可靠性高，使用维护方便。滚筒输送机适用于底部是平面的物品输送，主要由传动滚筒、机架、支架、 驱动部等部分组成。具有输送量大，速度快，运转轻快，能够实现多品种共线 分流输送的特点。结构形式：从驱动

11、形式上分为有动力、无动力、电动滚筒等，按布局形式 分为水平输送，倾斜输送和转弯输送。尺寸规格：滚筒输送机内宽度根据实际情况确定，转弯滚线标准转弯内半径为300、600、900、1200mm等。直段滚筒所用的滚筒直径有38、50、60、76、 89mm等。转弯滚筒的锥度我们会根据输送物体的重量、外形尺寸、线速度等来 设计。机架材质:碳钢喷塑，不锈钢，铝型材。动力方式:减速电机驱动，电动滚筒驱动等形式。传动方式:单链轮、双链轮、0型皮带、平面摩擦传动带、同步带等。调速方式:变频调速，无级变速等。设备特点:滚筒输送机之间易于衔接过滤，可用多条滚筒线及其它输送设备或专机组成复杂的物流输送系统以及分流合

12、流系统，完成多方面的工艺需要。可采用积放滚筒实现物料的堆积输送。滚筒输送机结构简单，可靠性高，使用 维护方便，动力滚筒线考虑链条抗拉强度，最长单线长度一般不超过10米。动力辊筒线有以下技术参数:1、输送物体的长度、宽度和高度;2、每一输送单元的重量;3、输送物的底部状况;4、有无特殊工作环境上的要求（比如：湿度，高温，化学品的影响等）；5、输送机属于无动力式或电机带动式。为确保货物能够平稳输送，必须在任何时间点都至少有三只滚筒与输送物 保持接触。对软袋包装物必要时应加托盘输送。1、滚筒的长度选择:不同宽度的货物应选适合宽度的滚筒，一般情况下采用“输送物+50mm。2、滚筒的壁厚及轴径选择:按照

13、输送物的重量平均分配到接触的滚筒上，计算出每支滚筒的所需承重, 从而确定滚筒的壁厚及轴径。3、滚筒材料及表面处理根据输送环境的不同，确定滚筒所采用的材质和表面处理（碳钢镀锌、不 锈钢、发黑还是包胶）。4、选择滚筒的安装方式:弹簧压入式，内牙轴根据整体输送机的具体要求，选择滚筒的安装方式 式，全扁榫式，通轴销孔式等。对于弯道机的锥形滚筒，其滚面宽度及锥度视货物尺寸和转弯半径而定。26国外研究产品:-h IIHB Ir 1 it blEt3.1弋图1-2德国雅茨公司生产的动力琨筒线国内研究产品: I图1-3湖州科尼物流设备有限公司生产的辊道输送系统卯？bk1.4本文研究内容概述本课题来源于教师的横

14、向科研项目“板材送料系统”的子课题“动力辊筒 线的设计与研制”。动力辊筒线是生产线上常用的机械输送装备，锥筒式的辊 筒一般的长度尺寸都在 1200mm以内，本课题研究的动力辊筒线尺寸达到 1600mm并且具有90°的转弯部分，是比较具有创新性的设计研究。要求机械 图纸一套，仿真优化设计方案一套、电机与调频器的参数选择方案一套。1.5本章小结本章主要讲述动力辊筒线在国内外的发展和研究状况，并概述了本文主要 研究的内容。第二章虚拟样机技术及ADAM软件2.1虚拟样机技术2.1.1概述虚拟样机技术(Virtual Prototyping, VP)现在还处于发展阶段，他从19世纪80年代兴起

15、的。从目前国内外研究来看，虚拟样机技术应用到不同的领域就有不一样的定义。2.1.2虚拟样机代表性的论述(1)虚拟样机技术是将 CAD建模技术、计算机支持的协同工作(CSCW)技术、用户界面设计、基于知识的推理技术、设计过程管理和文档化技术、虚拟 现实技术集成起来，形成一个基于计算机、桌面化的分布式环境以支持产品设 计过程中的并行工程方法；(2)虚拟样机的概念与集成化产品和加工过程开发(In tegrated P roduct and Process Development,简称IPPD)是分不开的。IPPD是一个管理过程，这个过程 将产品概念开发到生产支持的所有活动集成在一起，对产品及其制造和

16、支持过 程进行优化，以满足性能和费用目标。IPPD的核心是虚拟样机，而虚拟样机技术必须依赖IPPD才能实现；(3) 虚拟样机技术就是在建立第一台物理样机之前，设计师利用计算机技 术建立机械系统的数学模型，进行仿真分析并从图形方式显示该系统在真实工 程条件下的各种特性，从而修改并得到最优设计方案的技术；(4) 虚拟样机是一种计算机模型，它能够反映实际产品的特性，包括外观、 空间关系以及运动学和动力学特性。借助于这项技术，设计师可以在计算机上 建立机械系统模型，伴之以三维可视化处理，模拟在真实环境下系统的运动和 动力特性并根据仿真结果精简和优化系统；(5) 虚拟样机技术利用虚拟环境在可视化方面的优

17、势以及可交互式探索虚 拟物体功能，对产品进行几何、功能、制造等许多方面交互的建模与分析。它 在CAD模型的基础上，把虚拟技术与仿真方法相结合，为产品的研发提供了一个全新的设计方法。2.1.3 DMSO虚拟样机定义在建模和仿真领域比较通用的关于虚拟样机的概念是美国国防部建模和仿真办公室(DMSO )的定义。DMSO将虚拟样机定义为对一个与物理原型具有功能相似性的系统或者子系统模型进行的基于计算机的仿真；而虚拟样机则是 使用虚拟样机来代替物理样机，对候选设计方案的某一方面的特性进行仿真测 试和评估的过程.2.2 ADAMS软件2.2.1软件简介ADAMS即机械系统动力学自动分析(Automatic

18、 Dyn amic An alysis of Mecha ni calSystems)，该软件是美国 MDI公司(MechanicalDynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。目前,ADAMS经被全世界各行各业的数百家主要制造商采用。根据1999年机械系统动态仿真分析软件国际市场份额的统计资料，ADAMS件销售总额近图2-1 ADAMS软件八千万美元、占据了 51%勺份额,现已经并入美国 MSC公司。2.2.2软件应用ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数 化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方 程方法，建立系统动力学方程，

19、对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学ADAMS软件的仿真可用于预分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。ADAMS 一方面是虚拟样机分析的应用软件，用户可以运用该软件非常方便 地对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析。另一方面，又是虚拟样 机分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊类型虚拟样机分析的二次开发工具平台。ADAMS软件有两种操作系统的版本：UNIX版和 Windows NT/2000 版。在这里将以 Windows 2000 版的 ADAMS 12.0 为蓝本进行

20、介绍。2.2.3 ADAMS软件模块ADAMS软件由基本模块、扩展模块、接口模块、专业领域模块及工具箱类模块组成，如表3-1所示。用户不仅可以采用通用模块对一般的机械系统进 行仿真，而且可以采用专用模块针对特定工业应用领域的问题进行快速有效的 建模与仿真分析。基本模块用户界面模块 ADAMS/ View求解器模块 ADAMS/ Solver后处理模块 ADAMS/ P ost Processor扩展模块液压系统模块 ADAMS/Hydraulics振动分析模块 ADAMS/Vibration线性化分析模块 ADAMS/Li near高速动画模块 ADAMS/A nimation试验设计与分析模

21、块ADAMS/I nsight耐久性分析模块ADAMS/Durability数字化装配回放模块ADAMS/DMU Re play接口模块 柔性分析模块 ADAMS/Flex控制模块 ADAMS/C on trols图形接口模块 ADAMS/Excha ngeCATIA专业接口模块 CAT/ADAMSPro/E 接口模块 Mechanical/Pro专业领域模块轿车模块ADAMS/Car悬架设计软件包Suspension Desig n概念化悬架模块 CSM驾驶员模块 ADAMS/Driver动力传动系统模块ADAMS/Drivel ine轮胎模块 ADAMS/Tire柔性环轮胎模块FTire

22、Module柔性体生成器模块ADAMS/FBG经验动力学模型EDM发动机设计模块ADAMS/E ngine配气机构模块 ADAMS/E ngi ne Valvetrain正时链模块 ADAMS/E ngi ne Chain附件驱动模块 Accessory Drive Module铁路车辆模块 ADAMS/RailFORD汽车公司专用汽车模块ADAMS/Pre（现改名为 Chassis）工具箱软件开发工具包 ADAMS/SDK虚拟试验工具箱Virtual Test Lab虚拟试验模态分析工具箱Virtual Exp erime nt Modal A nalysis钢板弹簧工具箱Leafs pri

23、ng Toolkit飞机起落架工具箱ADAMS/La ndi ng Gear履带/轮胎式车辆工具箱Tracked/Wheeled Vehicle齿轮传动工具箱ADAMS/Gear Tool 2.2.4特点综合MD1.新的在线帮助系统以及PDF格式文件，方便打印在 MD Adams中，MSC.Software引入了一套新的电子在线帮助系统。Adams和MD Adams/Car的用户可以使用整个帮助系统。在帮助系统的目录表 中，按照模块进行组织，更方便信息的查找和搜索。对 MD Adams/View 中的命令语言，新加帮助，对MD Adams/Vibration 模块新加了新的理论手册。为方便打印

24、，帮助文档提供了所有帮助文档的PDF格式。2.输出线形模型，可用于在NASTRAN中进行进一步的振动性能分析MD Adams/Vibration 的一个新功能就是 Adams2Nastran功能，该功能可以 输出线形模型，用于在 NASTRA N中进行进一步的振动性能分析。此功能将线性 化后的ADAMS模型封装为 Nastran的DMIG输入形式。一旦输出完成，用户 能够利用NASTRAN强大的频响分析的功能，对系统进行精确的 NVH分析和较高 频域范围内系统的响应分析。3. 在3D接触分析中，用于处理球体新的分析方法当模型中存在3D的球体接触碰撞时，为了得到更为精确的结果，加强了接 触计算的

25、算法，即使用真实的几何来代表球体。同旧的将球体表面用小平面表3.1 倍。示的方法相比，这种算法解算的速度明显加快。例如，如右图所示的滚珠轴承 模型，解算的速度提高这种算法的另一个好处是接触载荷计算的精度提高。右图所示的曲线图显示旧的算法（黑色曲线）和新的算法（红色曲线）所得到的接触载荷的区别所在。4. 仿真过程中时变累计质量的计算新版本中开发了新的实用子程序，可以自动地计算仿真过程中时变的系统 累计质量。新的解算器可以完成多体系统质量的计算，包括刚性体和弹性体。5. 对频响仿真节点的应力和应变结果的曲线绘制MD Adams新版本支持绘制由于强迫载荷激励载荷输入引起的在弹性体上应力应变的结果曲线

26、。利用此功能，可以让分析人员快速地进行“whatif 的研究, 同时考虑系统多体动力学特性和结构的影响。6. MD Adams/Car Mechatro nics 汽车机电模块MD Adams/Car Mechatronics （汽车机电模块）为新的模块，该模块极大地加强了 Adams/Car和Adams/Controls的集成。新模块的宗旨是在Car模型下标准化控制系统的实现。使用新的机电模块，你可以很容易地对你的车辆控制系统性能的参数影响进行仿真，控制器的开 /关只需要简单地在控制器上切换一下即可。信号控制器，作为机电模块的一部分，可以在整个系统装配时连接控制系 统和机械系统。7. C+

27、Solver 支持 Adams/CarAdams/Car的模型现在可以使用C+ Solver解算了，用户可以利用新的MD Adams/Tire 和 MD Adams/SmartDriver 模块HHT积分器以提高解算速度。也支持新的 C+ Solver。新的C+ Solver提供分析偏微分方程的功能，因而精度更高也更稳定。同 时还支持基于传动系统建立的一般状态方程（GSE，并改进了包含弹性体和钢 板弹簧的模型。8. 更精确的动态悬架分析现在，MD Adams具有的功能可以利用动态悬架试验台对悬架模型完成更 为真实的动态悬架分析。此新功能将悬架运动的动态影响考虑在内，因而可以 提高仿真的精度。用

28、户同样可以使用 RPC格式的文件作为运动驱动，这一点对于悬架系统及 其零部件的耐久性能分析则为至关重要的。9. 用于轮胎分析的新试验台轮胎试验台更为快速地进行多个轮胎模型的比较。可以为不同的轮胎模型 自动地生成轮胎特性比较需要的各种曲线图。这种高度自动化的分析功能界面 有助于你对各种轮胎模型的品质以及轮胎数据库快速地分析比较。ADAMS2.3本章小结本章主要介绍了虚拟样机技术，其中重点讲述了应用最广泛的仿真软件 的功能、特点等。第二章动力辊筒结构设计3.1基本设计要求本课题来源于教师的横向科研项目“板材送料系统”的子课题“动力辊筒线的设计与研制”。动力辊筒线是生产线上常用的机械输送装备，转弯滚

29、筒线标准转弯内半径为600、900、段滚筒所用的滚筒直径有38、1200mm等，也可根据需求采用其它特殊规格。直50、60、76、89mm等。本课题研究的动力辊筒线尺寸达到1600mm并且具有90°的转弯部分。图3-1堆叠的屋面材料3.1.1屋面材料情况简述其中屋面2400*1200mm型屋面材料为公司生产的标准产品，尺寸为2400mm*1200mm，重量不大于100kg，厚度为12/10/6/8/4mm，生产过程中表面温 度不高于80 C, 2400*1200mm型屋面材料如图12所示。图3-2不同厚度的屋面材料在实际生产过程中，屋面材料放置在搬运小车上，搬运小车置于摆渡车上，在摆

30、渡车上的堆叠高度不大于1200m m。堆叠的屋面材料每隔12块左右有一块不锈钢垫板相隔，特别强调：屋面材料彼此之间有一定粘连，屋面材料的堆叠示意图如图3所示。?50024(X1屋耐骼4.图3-3屋面材料堆叠示意图3.1.2送料任务简述图3-4平面图图3-5实景图图3-6建模图送料任务为，工人将载有材料的摆渡车推送到接近传输带的某位置，然后启动送料系统，将材料放到传输带上，与此同时将垫板放到增压釜侧面轨道上的小车上面，送料结束后系统停止工作，等待下一次任务。送料平均速度6-10张/m。送料过程要求安全可靠，可监测并识别材料、垫板及小车，将材料和垫板送到预定位置。3.2动力辊筒结构设计1、滚筒的长

31、度选择:不同宽度的货物应选适合宽度的滚筒，一般情况下采用“输送物+50mm。2、滚筒的壁厚及轴径选择:按照输送物的重量平均分配到接触的滚筒上,计算出每支滚筒的所需承重,从而确定滚筒的壁厚及轴径。3、滚筒材料及表面处理根据输送环境的不同，确定滚筒所采用的材质和表面处理（碳钢镀锌、不 锈钢、发黑还是包胶）。4、选择滚筒的安装方式:弹簧压入式，内牙轴根据整体输送机的具体要求，选择滚筒的安装方式 式，全扁榫式，通轴销孔式等。5、机架材质选择:一般可以选择碳钢喷塑，不锈钢，铝型材等材质。6、动力方式选择:通常情况下就选择的动力方式就两种, 滚筒驱动。一种是减速电机驱动，另一种电动7、传动方式选择:传动方

32、式可选择单链轮、双链轮、O型皮带、平面摩擦传动带、同步带等。&调速方式选择:调速方式分为变频调速，无级变速等。9、锥筒的选择一个是锥筒的大小，另一个问题就是锥筒 这锥筒的选择主要考虑两个方面的问题，的锥度，首先是锥筒大小的确定，锥筒的大小主要考虑的是它所运载货物的重量。是为了考虑到锥筒的承载能力。其次是锥度的确定，这个问题主要是关系到转弯半径， 锥筒的锥度没有设计好，就会影响到板材不能顺利转向的问题。 所以锥筒的锥度就应 该满足以下关系：锥筒小端的半径/大端的半径=弯道的内径/弯道的外径只有这样才能保证板材在转弯部分顺利转向。通过综合的因素考虑，确定以下的技术参数:1、输送线由一段动力

33、直道线和一条弯道组成。2、动力直道线1,总长3750mm总宽度为1600mm总高度为1050mm3、动力直道线2,总长1250mm总宽度为1600mm总高度为1050mm4、弯道线半径 R=1000m，总宽度为1600mm总高度为1050mm5、输送线为两个驱动，功率 0.75kw，输送速度为08米/分钟。&输送线辊面高于机架7mm7、动力直辊?76*2.5焊管表面抛光镀锌，链轮08B13齿双排。8、动力锥辊小端50mm大端120mm链轮08B13齿双排。9、机架采用120*30*3C型钢剪折，支腿采用60*40*2.5方管焊接表面酸洗喷塑。 整体的设计图纸如下图所示：OCl血S4图3

34、-7俯视图图3-8主视图3.3本章小结本章主要讲述了动力辊筒线的设计要求以及动力辊筒线各项参数的确定。ADAMS中圆弧曲线不好建第四章 动力辊筒线的运动仿真及分析4.1动力辊筒线模型建立ADAMS工作界面:第一步是建立机架模型：首先是弯道的建立，由于在立，所以弯道的建立就只能采用两个圆布尔运算的形式建立一个圆环， 然后再次采用 布尔运算切出四分之一圆环。同理，就建立好了机架的弯道部分。 接下来就是直道部 分的建立，直道是通过建立八个点：（1000，0 ,3750）, （ 1030，0，3750），（2505，0，3750），（ 2535，0，3750），（ -1250，0，-1000），（-1

35、250，0，-1030），（ -1250，0，-2505），（ -1250，0，-2535 ）。然后拉伸得到。最后同样是拉伸、复制、平移建立九个机脚。机架模型如下图所示:图4-2机架模型图第二步辊筒的添加：辊筒的添加要麻烦些，主要是定位比较复杂，定位需要对模 型的尺寸进行计算，才能找出滚筒的准确位置。定位之后还要对弯道锥筒进行两次旋 转，才能完成建模。最后的模型文件如下图所示：2.3的112, £.旳97门.留1 (mEtEf：图4-3完整模型4.2动力辊筒运动仿真首先要为每个辊筒添加一个旋转副约束， 需要注意的是：在弯道的时候旋转副的旋转轴要和辊筒保持一致，否则所添加的旋转副就会使

36、辊筒左右前后的摆动，不能达 到仿真的效果。接下来就是为每个旋转副添加一个驱动，在这里暂时设置辊筒的驱动 为30d/s。最后还要为每根辊筒与板材添加接触。添加完成后仿真前的准备工作就差 不多完成了。西南科技大学本科毕业论文图4-6接触添加界面28azi.TL To*Revoluts JointConstruction:2 Bod-I L匚Pick FealureFirst BodyPick BodySecond BodyPick BodyRenderA.|OIconsJoint lotian区NatmeMotionJointJOINT_2Joint Type1 revoluteDirection

37、RotationalJDefine UsingFunctiondFunction (time)|fuyi*tiirie 1 pTypeDisp lacemeritDisplacement IC1Veil0City ilC11 Apply 1 Cancel |图4-4旋转副添加界面图4-5驱动添加效果图Kad±fCorvtav七rxiContact NameCONTACT 9Contact TypeSolid to SolidI SolidBOX 246J Solid(s)PAnT_33 CYLINDER_1SJForce DisplayNormal ForceSTiffhassFor

38、ce 丘沖orientDampingPenetration DepthI Red| Aug merited LmgrangianFriction ForceCoulombCoulomb FrictionOnStatic CaefficiantDynamic CoefficientStiction Transition VgI.Friction Transition Vel,ToLQk_ j|II西南科技大学本科毕业论文完成后动力辊筒线的坐标方位如下图所示:32图4-7模型在ADAMS中的坐标方位 板材分别在X、丫、Z方向上的位置和速度曲线图如下图所示: - 1-1' I-0.02250

39、 010.0175 0350 0图4-11 X方向速度曲线根据板材在各个方向的位置和速度图像可以看出，在正常情况下，板材是可以平稳的转向并达到预定的位置。4.3可靠分析现在我们有个比较关心的问题就是板材在速度达到一定的时候会不会在转弯处 飞出去。如果会飞出去，那么这个飞出去的临界速度是多少。 所以接下来我们就从板 材的速度和位置曲线图分析板材飞出去的临界速度。 由于速度和位置图像在临界点以 前的大片区域里都是差不的，分析的价值意义并不是很大，所以这里就不从最小速度 一步一步的分析。就直接从临界点附近开始分析。由图形在 ADAMS中的坐标方向分 析，从X方向着手对板材的速度和位置曲线图进行分析是

40、最容易可行的方法。从速度为1800d/s开始分析，X方向速度曲线图如下图所示:西南科技大学本科毕业论文X,> PART_73_IEA图4-141800 d/s速度曲线> PART73_IEA_1O图4-151820 d/s速度曲线> PART_73_IEA12图4-171835 d/s速度曲线图4-181840 d/s速度曲线XI西南科技大学本科毕业论文28> PAKT_73_1EA_9图4-201846 d/s速度曲线> PAKT_73_IEA_9图4-211847 d/s速度曲线? PAET_T3_Ei lO1.5Time:她00.75 彳0.14470.15

41、500.00000.00000.17680.00000.00000.58&牛Saved1: -Saved2: -mmSaved 3: -Saved4: Saved 5: -Saved6: -mmSaved?: -Current;8.04.0图4-22各速度曲线对比图从上面的速度曲线分析：辊筒速度在 1846d/s以前，板材的速度曲线都比较正常 且平稳。但是辊筒速度在1847d/s的时候速度曲线发生了突变。而且转弯过后速度没 有达到0，由此可以初步判断：板材飞出去的临界点是辊筒速度在1847d/s这点。为了进一步证实这个推断是正确的而不是偶然，接下来我们对板材的位置曲线进行分 析：西南科

42、技大学本科毕业论文图4-241820 d/s位置曲线> P«T_73IBA_lO2.751.00.0Current: 680Time: 8.000.04.08.0图4-251830 d/s位置曲线西南科技大学本科毕业论文53XI> PART_73_IEA_8图4-29 1846 d/s位置曲线> PAKT_图4-31各位置曲线对比图由板材在X方向上的位置曲线图可以看出，和板材在X方向的速度曲线图一样，在辊筒速度为1846d/s以前，位置曲线图都有恒定不变的时候，但是在辊筒速度为 1847d/s的时候，位置曲线图发生了突变。位置曲线一直处于上升状态，这说明板材 在X方

43、向上的速度一直都没有达到零。由此可以肯定，辊筒速度为1847d/s的时候是板材在转弯处飞出去的临界点。4.4本章小结本章首先主要讲述了动力辊筒线的建模过程， 建模是后续工作的基础，一个好的 模型，可以方便以后的工作。其次就是模型约束的添加和仿真。 最后就是动力辊筒的 可靠性分析。这个分析主要是从板材的速度和位置曲线图进行。第五章proe精确建模5.1 proe 简介proe是美国PTC公司旗下的产品Pro/Engineer软件的简称。Pro/E（ Pro/Engineer 操作软件）是美国参数技术公司（P arametric Techno logy Corporation,简称PTC的 重要产

44、品。是一款集CAD/CAM/CAE功能一体化的综合性三维软件，在目前的三维造 型软件领域中占有着重要地位，并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今最成功的 CAD/CA M软件之一。1. proe的概述在中国也有很多用户直接称之为“破衣”。1985年，PTC公司成立于美国波士顿， 开始参数化建模软件的研究。1988年，V1.0的Pro/ENGINEER诞生了。经过10余年 的发展，Pro/ENGINEEFE经成为三维建模软件的领头羊。目前已经发布了Pro/ENGINEEFWildFire6.0 （中文名野火6）。PTC的系列软件包括了在工业设计和机MC

45、A软件。械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据 管理等等。P ro/ENGINEEF还提供了全面、集成紧密的产品开发环境。是一套由设计 至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化、基于特征的实 体造型系统，并且具有单一数据库功能的综合性图 5-1 Proe 6.02. proe的特点和优势经过20多年不断的创新和完善，pore现在已经是 三维建模软件领域的领头羊之一，它具有如下特点和 优势参数化设计和特征功能 Pro/En gi neer是采用参数 化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人 员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型

46、， 如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程 设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。单一数据库Pro/Engin eer是建立在统一基层上的数据库上，不象一些传统的CAD/CA M系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自 一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如，一旦工程详图有改变，NC （数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如 有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。 这种独特的数据结构与工程设计的 完整的

47、结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量 更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。全相关性：P ro/ENGINEER勺所有模块都是全相关的。这就意味着在产品开发过 程中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程文档，包 括装配体、设计图纸，以及制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改， 却没有任何损失，并使并行工程成为可能，所以能够使开发后期的一些功能提前发挥 其作用。基于特征的参数化造型：P ro/ENGINEEF使用用户熟悉的特征作为产品几何模型 的构造要素。这些特征是一些普通的机械对象，并且可以按预先设置很容易的进行修 改。例如

48、：设计特征有弧、圆角、倒角等等，它们对工程人员来说是很熟悉的，因而 易于使用。装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。通过给这些特征设 置参数（不但包括几何尺寸，还包括非几何属性），然后修改参数很容易的进行多次 设计叠代，实现产品开发。数据管理：加速投放市场，需要在较短的时间内开发更多的产品。 为了实现这种 效率，必须允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。数据管理模块的开发研 制，正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作，由于使用了P ro/ENGINEER独特的全相关性功能，因而使之成为可能。装配管理：P ro/ENGINEER勺基本结构能够使您利用一些直观的命令，例如“啮 合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来，同时保持设计意图。高级的 功能支持大型复杂装配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。易于使用：菜单以直观的方式联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最普通选 项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助， 这种形式使得容易学习和使用。4. proe软件的主要模块组成一、Pro/Engin eer Pro/En gi neer是软件包，并非模块，它是该系统的基本部分,其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型，三维上色实体或线框造型棚 完整工程图