摘锭式采棉机凸轮机构的瞬态动力学分析

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凸轮曲拐机构是采棉机重要的传动机构。采摘头在采摘过程中，凸轮机构带动摘锭座管组偏转并改变摘锭位置，控制摘锭与棉花接触面积的大小，其工作的平稳生及精确性直接影响着采棉机的采摘效率和采摘质量m。同时，采摘头在作业过程中，工作载荷的不稳定，载荷突变，加剧了凸轮曲拐机构的磨损程度。由于凸轮导向槽机构是含有凸轮的-种高副机构，是控制采摘运动规律的关键部件之-↑年来，相关研究人员对其结构的研究逐渐增加。贵州平水机械有限责任公司的张德光从改进凸轮的铸造工艺方面提高凸轮的合格率 ；某大学科研人员利用Matlab推导出导向槽廓形的数学表达式，为凸轮导向槽廓形的设计优化、导向槽复杂的建模以及对凸轮导向槽的加工制造提供理论基础131。采用瞬态动力学分析方法，从结构动力学角度对凸轮曲拐机构动态特陛进行研究。在模拟近似实况中，提高零件结构的设计动刚度、动强度，对零件结构的优化设计提供数据参考。文 分别对弧面分度凸轮、采煤机行星齿轮减速机、拆除机器人结构、迫击炮座板等进行了分析。

2采棉机凸轮机构的工作原理凸轮曲拐机构是采棉机摘锭导向机构，其中凸轮盘通过螺栓紧固定于采摘头中间隔板相对于机器不动；曲拐-端固定在摘锭座管上，另-端曲拐套有滚子并嵌在凸轮槽中。在滚筒转动下带动曲拐沿着曲线轨道运动并且控制着摘锭的转向。滚筒旋转时，套有滚轮的曲拐依轨道曲线运动，而摘锭完成旋转摆动的运动，使摘锭与棉花在保持-定的角度情况下出入棉行。采棉机采摘头采摘原理简图，如图 1所示。根据凸轮机构的运动规律主要分为三个阶段；(1)采棉区(图示曲线 ac段)；(2)脱棉区(图示曲线 段)；(3)淋润区(图示曲线 6c段)。

3瞬态动力学分析理论瞬态动力分析I (也称时间-历程分析)用于确定结构承受随时问变化载荷时的动力响应 使用这种分析方法町以得出在静态、瞬态及谐波载荷或由它们合成的载荷作用下，结构内部随时来稿日期：2012-06-14基金项目：国家f1然科学基金项目(50865011)作者简介：李福海，(1986-)，男，新疆，硕士研究生，主要研究方向：机械 CAD/CAE/CAM-体化技术；张宏文，(1969-)，男，新疆，副教授，硕士生导师，主要研究方向：农业机械设计及机械系统仿真方面的研究