高速卷繞頭筒管夾頭的虛擬樣機建模與動態(tài)仿真.pdf

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1、CAD/CAE/CAPP/CAM現(xiàn)代制造t程(ModemManufacturingEngineering)2011年第2期高速卷繞頭筒管夾頭的虛擬樣機建模與動態(tài)仿真‘黃志斌,鄭建榮,李勇,金劍(華東理工大學機械與動力工程學院,上海200237)摘要:高速卷繞頭筒管夾頭是結構復雜的細長懸臂高速旋轉系統(tǒng),其設計和動態(tài)性能問題是研發(fā)新型高速卷繞頭的關鍵。采用SolidWorks、ADAMS、ANSYS軟件的協(xié)同建模和仿真技術,研究建立了剛性和柔性體耦合、具有多處柔性支承、可以變質量和變轉速仿真的筒管夾頭系統(tǒng)虛擬樣機模型,實現(xiàn)不同操作工況和設計參數(shù)下的高速卷繞頭筒管夾頭系統(tǒng)動態(tài)仿真實驗和分析,為設

2、計研究新型高速卷繞頭提供了有效手段。關鍵詞:高速卷繞頭;ADAMS軟件;ANSYS軟件;柔性體;變質量;動態(tài)性能中圖分類號:Tilll3文獻標志碼:A文章編號:1671--3133f2011)02喇5.-----05Modelinganddynamicsimulationonvirtualprototypingofthebobbinchuckofahigh.speedwinderHUANGZhi-bin,ZHENGJian—rong,LIYong,JINJian(SchoolofMechanicalandPowerEngineering,EastChinaUniversityofScien

3、ceandTechnology,Shanghai200237,China)Abstract:Thebobbinchuckofhigh-speedwinderisacomplexslendercantileverandhigh-speedrotationalsystem.Itsdesignanddynamicperformancehavebeenthekeytechnologyofdevelopingnewwinders.UsesthecollaborativemodelingtechnologyofSolidWorks,ADAMSandANSYStOestablishthevirtualp

4、rototypingofabobbinchucksystem.Themodelhasrigid—flexibleCOU—piingstructure,severalflexiblesupport,andCanchange/n&$sandangularrateduringsimulation.Dynamicsimulationandanalysisofahigh·speedbobbinchucksystemonmultipleoperationconditionanddesignparametersaleachieved.Itprovidesaneffectivemethodfordesig

5、ningandresearchingnewhigh-speedwinders.Keywords:high—speedwinder;ADAMS;ANSYS;flexiblebody;variablema8.s;dynamicperformance0引言高速卷繞頭是化纖紡織機械中的關鍵設備,其關鍵部件筒管夾頭是結構復雜的細長懸臂高速旋轉系統(tǒng)。為改善系統(tǒng)的動力學性能,在筒管夾頭內部多處設有0型橡膠圈組的彈性支承;在絲餅卷繞過程中,絲餅直徑和質量逐漸增大,而筒管夾頭轉速相應減小,可見筒管夾頭是一個變質量、變速度和包含彈性支承件的細長懸臂高速旋轉系統(tǒng)。隨著卷繞頭轉速和懸臂長度越來越大,卷繞頭筒管夾頭

6、的設計和動態(tài)性能問題成為了研發(fā)新型高速卷繞頭的技術難題和關鍵。本文以某新型高速卷繞頭為研究對象,采用·上海市引進技術的吸收與創(chuàng)新年度計劃基金資助項目(07CH-001)SolidWorks、ADAMS、ANSYS協(xié)同建模和仿真技術,研究建立剛柔耦合、變質量和變轉速的高速卷繞頭筒管夾頭系統(tǒng)虛擬樣機模型,并實現(xiàn)高速卷繞頭筒管夾頭系統(tǒng)的動態(tài)仿真分析。1筒管夾頭的幾何模型筒管夾頭內部結構如圖1所示,內筒組件2通過連接法蘭固定在機架上,以懸臂方式支承整個筒管夾頭。內軸5左端為驅動端,通過柔性聯(lián)軸器與變頻驅動電動機連接,右端以固接方式與外筒組件3連接,帶動外筒組件旋轉,外筒組件3與內筒組件2不接觸。內

7、軸5和彈性支承軸套9之間設有4處高速軸承支承,而彈性支Ⅸ代制造1:5(ModemManufaetunn$Englnm.dng㈣】%口*^自砰結柑】0d#K日目2自餾i目#3*∞m”4№t5自#6№m7#$H【JⅢ镕KⅢ‰9#*i{#《10uⅫ*《目mIl#{12%m臟軸奩9與內筒組仆2之間醴有4處0劑橡腔墨組彈件,建立ADAMS平臺下的幾何模型。阽主要塒!竺要掣譬三吉登苧皇警簍蘭!的苧鐾:.=古2筒管夾頭虛擬樣機模型根據(jù)

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