基于多体系统传递矩阵法的多层皮革裁床转子机构的动力学模型

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1、基于多体系统传递矩阵法的多层皮革裁床转子机构的动力学模型基于多体系统传递矩阵法的多层皮革裁床转子机构的动力学模型冰口赵燕伟口储旭明口吴茂敏浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室杭州310014摘要:针对多层皮革裁床在高转速下振动噪声大的问题，应用多体系统传递矩阵法.对分又和闭环混合多刚柔体系统建立了动力学模型.在建立裁床总体传递矩阵的过程中•提取出对裁床振动影响最大的机构•并采用集中质量参数法简化为弹簧阻尼结构，通过分析找出了3条振动传递链，同时结合传递链的边界条件，用Matlab软件求解得到了多层皮革裁剪机刀头机构的自然频率以及一阶固有频率下的振型最后对

2、比了用ANSYS求解的振型•通过比较验证了采用多体系统传递矩阵法建立动力学模型的正确性关键词:传递矩阵振型固有频率振动传递链屮图分类号:TH1132TS531文献标识码:A文章编号:1000—4998f2011)04—0005—04Abstract:Toprovidethesolutiontolargenoiseandvibrationcausedbythemulti-layerleathercuttingmachineathighspeed,thetransfermatrixmethodofmulti-bodysystemisemployedtobuildad

3、ynamicmodelofthebifurcateandclosedsystem.Intheprocessofbuildingatransfermatrixofthecuttingmachine,amechanismhavingthemaximumeffectonthemachinevibrationispickedupandsimplifiedintoaspring一dampingsystem.Basedontheanalysis,threevibrationtransferchainsarefound.Combinedwiththeboundarycondi

4、tionsofthetransferchains,thenaturalfrequencyofthecutterheadmechanismofthecuttingmachineandthemodeofvibrationunderthefirstorderofnatural〜equencyareobtainedwiththehelpoflMatlab.Finally^themodeofvibrationsolvedwithANSYSiscomparedwiththeresultsabove,thusprovingthecorrectnessofthedynamicm

5、odelbuiltwiththetransfermatrixmethodofmulti-bodysystem.KeyWords:TransferMatrixModeofVibrationNaturalFrequencyVibrationChain用于裁剪服装的多层布料裁剪系统很多•但用于制鞋行业裁剪皮革的多层皮革裁剪系统并不多见…因此•研究开发大型多层皮革高速数控裁剪系统可以扭转我国一直沿用多年的制鞋q■艺生产设备的落后状况,迅速占领世界鞋机技术发展制高点•促进我国制鞋业的技术升级和产业的进一步发展•提高制鞋生产的自动化程度，减轻工人的劳动强度•提高企业的经济效

6、益［2_1皮革裁剪机及传递矩阵法1.1数控皮革裁剪机的机械结构及工作原理数控皮革裁剪机作为生产服装，皮鞋，箱包等产品的一个重要裁剪设备，主要由工作台,整理台，机头及伺服系统等组成如图1所示为裁刀刀头机构的三维图.根据加工要求,其机械部分主要由刀头移动•刀头，切向跟随.裁刀振动，刀头，刀盘起落，打工艺孔.磨刀机构组成裁刀的工作过程为皮带带动偏心轮•偏心轮带动连杆滑块机构:裁刀一方面与滑块相连实现高频振动•同时受转子机构的约束，绕z轴方向旋转当加工到一浙江省重大科技专项（编号:2009C11039）收稿日期:2010年10月机械制造49卷第560期定时间•裁刀的刀刃

7、有一定程度的磨损•这时导向机构被气缸抬起•推力机构动作压迫磨刀机构•完成磨刀过程1.2多体系统离散吋间传递矩阵法介绍线性系统传递矩阵法(TransferMatrixMethod.TMM)是在研究扭转振动的Holzer和研究梁的弯曲振动的Mvklestad方法的基础上发展起来的1978年Horner和Pilker提出了Riccati传递矩阵法多体系统离散吋间传递矩阵法(DiscreteTimeTransferMatrixMethodforMultibodySystemDynamics,MS一DT一TMM)是1998年由芮筱亭教授等针对这些具体问题提出并发展起来的一

8、种多体系统计算分析方法该