基于MATLAB的立式玻璃磨边机传送辊的优化设计.pdf

《基于MATLAB的立式玻璃磨边机传送辊的优化设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·机械研究与应用·2012年第5期(总第121期)设计与制造基于MATLAB的立式玻璃磨边机传送辊的优化设计郑晓丽(北方工业大学机电工程学院，北京100144)摘要：以立式玻璃磨边机传送辊的转动惯量最小为目标，综合考虑传动辊的结构、速度、强度和硬度等约束条件，建立优化设计数学模型。利用MATLAB优化工具箱，对传送辊进行优化设计，优化结果表明，传送辊的转动惯量减少了59．14％，质量减少了59．59％，这样有利于提高传动系统响应的快速性，同时节约制造成本。关键词：立式玻璃磨边机；优化设计；传送辊；转动惯量中图分类号：TH122文献标识码：A文章编号：1007—4414(2012

2、)05—0089—03OptimizationdesignoftransferrollerofverticalglassedgegrindingmachinebasedonMATLABZhengXiao-1i(Collegeofmechanicalandelectronicengineering，NorthChinauniversityoftechnology，Beijing100144，China)Abstract：Withtheminimumrotationalinertiaofverticalglassedgegrindingmachinetransferrolleras

3、thegoal，themathe—maticalmodelofoptimumdesignisestablisedundertheconstraintconditionoftransferrollerSstructure，speed，strengthandhardness．TheoptimizationdesignoftransmissionrollerisdevelopedbyusingMATLABoptimizationtoolbox．Theoptimizationresultsshowthatthetransmissionrollermomentofinertiaisred

4、ucedalot，whichgreatlyimprovesthedynamiccharacteristicoftransmissionsystemandsavesmanufacturingcost．Keywords：verticalglassedgegrindingmachine；optimizationdesign；transferroller；momentofinertia1引言的起动响应特性，而该传送机构的核心部分——传送立式玻璃磨边机是中空玻璃生产线上的主要设辊的转动惯量对系统的快速响应特性有重要的影响。备，用于把切割成型的玻璃的四边磨制成所需要的边2传送辊的受力分析型

5、。玻璃传送机构是其核心部件之一，其工作原理如主动辊和从动辊的结构相同，结构如图2所示。图1所示。由图2可知，传送辊的结构是一个外面粘贴一层聚氨酯橡胶的空心钢管，为了便于优化计算，下文将忽略传送辊两端的实体部分，把传送辊的结构简化为长=3000mm的附有聚氨酯橡胶的空心钢管。图2传送辊的结构图1玻璃的传送机构1．电动机2．带轮13．带轮24．主动辊5．玻璃6．从动辊7．丝杠8．同步带轮19．气缸1O．同步带轮2由丝杠施加于从动辊的轴向力，可按下式计算：F‘P=T·2,rr‘叼如图1所示，主动辊由电机带动旋转，从动辊与式中：为丝杠的轴向力(N)；P为丝杠导程，取0．丝杠相连，丝杠可

6、拖动从动辊左右移动。玻璃依靠其025m；T为丝杠所受转矩，取6N·In；为丝杠的传与主动辊和从动辊的摩擦力平稳的向前移动，他们之动效率，取95％。间的预紧力主要由从动辊提供，从动辊的预紧力来自得：F1400N于拖动同步带旋转的气缸。在丝杠推动从动辊移动时会受到从动辊与底座立式玻璃磨边机的玻璃传送机构要求具有较好的摩擦力作用，摩擦因数取／x=0．15，则从动辊受到基金项目：北京市属市管高等学校人才强教计划资助项目(PHR201007119)收稿日期：2012—08—17作者简介：郑晓丽(1987一)，女，安徽阜阳人，在读硕士，研究方向：节能玻璃深加工设备研发。·89·设计与制造2

7、012年第5期(总第121期)·机械研究与应用·的压力为：保玻璃的运行速度在0．27～0．33(m／s)之问。=Fo=F-f=1400—24765D+30615d2-5850D=∈[0．27,0．331，其中n_51．7(r／式中：D为钢体外径；d为钢体内径；D为橡胶层外径。rain)，得：3建立玻璃磨边机的传送辊的数学模型Jg5()=3≤124x10如图1，传送辊的有关参数：聚氨酯橡胶密度为g6()=101×10一3≤0P1=1500(kg／m)；45号钢的密度为P2=7850(kg／(4