基于和面機三維建模的動力學分析

宋開功

（山東協和學院，山東 濟南 250107）

基于和面機三維建模的動力學分析

宋開功

（山東協和學院，山東 濟南 250107）

文章主要針對和面機這一常用炊具機械，從實際工作需求分析著手，基于現有產品中機體笨重，振動噪音過大等關鍵技術問題，依托三維建模、仿真及虛擬技術，進行二次虛擬優化設計以及動力學分析，旨在滿足市場需求，推動企業創新步伐。

和面機；動力學分析；市場需求

1 引言

作為虛擬樣機研究軟件，ADAMS軟件具有強大的運動學/動力學分析功能，但它的實體建模功能相對薄弱，文章用Pro/E建立了和面機工作裝置和整機的三維實體模型，在ADAMS環境下對和面機工作裝置進行性能測試，這就需要將和面機的Pro/E模型轉換到ADAMS環境下。

其具體操作步驟如下：①在Pro/E中打開和面機三維實體模型的裝配圖；②在MECH/Pro的下拉菜單中依次選擇Set Up Mechanism命令；③在Set Up Mechanism下的Rigid Bodies→Create→Automatic命令，定義模型的剛體數量；④然后在MECH/Pro的下拉菜單中，選擇Interface命令 ，在Interface下選擇Adams/View；⑤在A/VIEW INTERFACE下設置Geometry Quality，在命令輸入窗口中要“Enter geometry Quality”，值在0～10之間，一般輸入10；系統自動打開Adams/View，并同時在Adams/View中生成模型。

2 和面機運動及動力學分析

由于生產實況復雜多變，加之計算機處理速度受限，在保證模擬現實誤差的許可范圍內，對和面機動力學模型作如下簡化處理：①針對整機與齒輪傳動進行二次仿真分析；②對于整機分析，在保證二級傳動傳動比不變的前提下，暫時忽略齒輪傳動嚙合力對攪拌軸與整機分析的影響。

（1）初始條件。和面機虛擬樣機仿真分析條件如表1所示。

表1 和面機虛擬樣機仿真分析條件

（2）數據處理及仿真結果分析。①攪拌軸攪拌過程中的震動性分析。如圖1是HMJ_model_C型攪拌軸在仿真時間t=5s，step=50步，驅動轉速為1440d/min的C型攪拌軸在工作時間內Contact得到的力學曲線。②攪拌軸工作過程中的平穩性分析。圖2是HMJ_model_C型攪拌軸在仿真時間t=5s，step=50步，驅動轉速為1440d/min的C型攪拌軸在x方向的角速度圖。在圖2中C型軸在獲得轉速后的一段時間內（1.5～5.0s），轉動速度不平穩。

圖1 力學分析曲線

圖2 C型攪拌軸在x方向的角速度圖

通過圖1可以發現，無論在Contact_1還是Contact_2的總力和總力矩整體上突變是很少的，然而在分析Contact_1和Contact_2在某個方向上的分力效果時，可以明顯地發現：如在x方向上，Contact_1和Contact_2的力產生相當大的突變，兩端受力不均衡，即兩固定點的約束力不相一致，換句話說，和面機在工作時固定點的力發生突變，力的不斷突變使整機在工作時產生震動。

［1］濮良貴，紀名剛.機械設計.第七版［M］.北京：高等教育出版社，2001.

［2］吳宗澤，羅圣國.機械設計課程設計手冊 第二版［M］.北京：高等教育出版社，1999.

Dynam ic Analysis Based on 3D M odeling of Facade M achine

SONG Kai-gong
（Shandong Xiehe University，Jinan，Shandong 250107，China）

This paper mainly focuses on the common cooking equipment，which is based on the analysis of the actual work demand.Based on the key technical problems such as bulky and excessive vibration noise in the existing products，the paper focuses on second virtual optimization design and dynamic analysis relying on the three-dimensional modeling，simulation and virtual technology，designed to meet market demand and to promote the pace of enterprise innovation.

surface machine；dynamic analysis；market demand

TS972.21

A

2095-980X（2017）06-0096-01

2016-05-14

國家級大學生創新訓練項目（201613324069）。

宋開功（1982-），男，山東章丘人，主要研究方向：機電。