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1、基于稳健性分析的轮转机折页机构优化设计中国印刷与包装研究2011年第2期(第3卷)CⅢNAPRINTINGANDPACKAGINGSTUDYVo1.03No.220l1.O4研究论文RESEARCHPAPERS基于稳健性分析的轮转机折页机构优化设计袁英才,师子源.,李艳(1.北京印刷学院信息与机电工程学院,北京102600;2.中南大学机电工程学院,长沙,410083)摘要随着印刷机械速度的提高,在印刷机械设计时,高速与高稳定性已成为相互制约的两个方面.轮转机是印刷设备中速度最高的大型印刷设备,其折页机构对机器运转速度的制约最为显着.为提高轮转机折页机构的速
2、度和稳定性,提出运动精度和动力精度两个稳健性指标.通过对高速运行状态下轮转机折页机构工作状态进行动力学分析,建立其动态响应与设计参数的动力学模型.在动力学模型基础上,建立基于稳健性分析的优化设计模型,以寻求稳健性最佳的设计变量,达到改善轮转机折页机构动力学性能,在保证其折页精度的前提下,提高机构长期高速运转稳定性的目的.设计实例表明,在设计变量稳定的情况下,稳健设计与轨迹优化设计的机构运动性能差别不大,但稳健设计的机构动力学性能要远远优于轨迹优化设计.在设计变量发生微小改变的状态下,运用稳健设计方法所得参数能使机构保持良好的稳定性.关键词稳健设计;运动精度;
3、动力精度;灵敏度;折页机构中图分类号TS827文献标识码A文章编号1674—5752(2011)02—42—04OptimalDesignoftheWebPress'SFoldMechanismBasedonRobustnessAnalysisYUANYingcm,SHIZiyuan,LIYan(1.SchoolofInformationandMechanicalEngineering,BeijingInstituteofGraphicCommunication,Beijing102600,China;2.CollegeofMechanicalandElec
4、tronicEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)AbstractWiththeincreasingofprintingmachine'Sworkingspeed,high—speedandhighstabilityarethetwomutualrestraintaspectsinmodemprintingmachinedesign.Thewebpressislarge—scaleequipmentwiththehighestprintingspeed,andthestabilityo
5、ffoldmechanismisthemostsignificantconstrainttospeed.Inordertoincreasethemechanismspeedandstabili—ty,thetworobustcriterions,kinematicsanddynamicsprecision,hadbeenproposed.Throughthekineticanalysistothefoldmechanismofwebpress,thedynamicmodelofthemechanismresponsetodesignvariableshadb
6、eenestablished.Bythemodel,theoptimizationmodelhadbeenestablishedbasedonrobustanalysistoseekthedesignvariableswiththebestro—bustness,thegoalofincreasingthemechanicallong—termstabilityinhighspeedcouldbeattachedintheconditionofensu—ringthefoldprecision.Thedesignexampleshowedthatinthec
7、aseofthestabledesignvariables,thekinematicsperformancesofrobustoptimizationdesignandtraceoptimizationdesignareslightlydifferent,butthedynamicperformancesofrobustoptimi—zationdesignaremuchbetterthanthatoftraceoptimizationdesign,andinthecaseofthedesignvariables'slightchanges,ro—busto
8、ptimizationdesignCanmaketh
