根據(jù)切割機的功能要求，運用Solidworks軟件對切割機進行建模，然后將其導入ADAMS軟件中，運用ADAMS軟件對其傳動系統(tǒng)進行仿真分析，為切割機的傳動系統(tǒng)的設計及后續(xù)的制造提供一定的理論基礎。

　　引言

　　隨著制造業(yè)間的競爭日趨激烈，各類制造業(yè)企業(yè)必須積極解決其新產(chǎn)品的開發(fā)時間、質(zhì)量、成本、服務、環(huán)境等難題。而信息技術的飛速發(fā)展，極大地促進了傳統(tǒng)制造業(yè)的發(fā)展與革命。其中，作為21世紀的新先進制造模式敏捷制造的關鍵技術)))虛擬樣機技術正成為各國紛紛研究的新熱點。虛擬樣機技術是一種基于產(chǎn)品計算機仿真模型的數(shù)字化設計方法，其核心是利用虛擬樣機代替物理樣機對產(chǎn)品進行創(chuàng)新設計、測試和評估，可縮短開發(fā)周期，降低成本，改進產(chǎn)品設計質(zhì)量，提高面向客戶與市場需求的能力。對于工業(yè)切割業(yè)來說，同樣可以利用虛擬樣機技術進行設計應用。

1、切割機性能要求

　　切割機主要是由基座、砂輪、電動機或其他動力源、托架、防護罩和給水器等所組成。本文中我們對其簡化建模，其結(jié)構由皮帶輪、帶輪、傳動軸、切割片等構件組成，其傳動原理是:由電動機提供外力轉(zhuǎn)動帶輪1，帶輪1和帶輪2由皮帶連接，帶輪2連接傳動軸，而傳動軸的另一端與切割片集合，最終通過帶輪2通過傳動軸帶動切割片作用。我們知道皮帶輪的速比是輪徑的比。平帶傳動若是不忽略滑動，即帶輪之間的摩擦力，理論上為輪徑比。但在實際應用研究中，需考慮皮帶輪間的摩擦力，因此在本文中，對切割機的皮帶輪進行了物理簡化，即兩輪相切，因為皮帶輪中速比即輪徑比，同時加上摩擦力bc，即將復雜的皮帶輪簡化為兩齒輪相切結(jié)構。因為在ADAMS中，皮帶輪的建模相當復雜，工作量繁瑣。因此簡化后，如圖1中的大小圓相切，可避免不必要的復雜建模。而對于切割片部分，可以相應地看做負載，即N=Ft@V，其中，F(xiàn)t是切向切割力，V是砂輪線速度。若Fn為切割處徑向壓力，就切割方式來說，切向力Ft是靠徑向力Fn才能形成的；Fn越大，F(xiàn)t越大；Fn/Ft大約在1.5~3之間。對F1進行定義為F1=kH，其中，k為彈性系數(shù)，受磨料硬度、砂輪自銳性、砂輪強度、被切材硬度、尺寸、切割處徑向壓力等等許多因素決定的。因此確定k的區(qū)間即可達到對切割機性能優(yōu)化的目的。經(jīng)過上述簡化后，切割機的傳動系統(tǒng)可以簡化為圖1所示。

H1、H2是轉(zhuǎn)角，J1、J2是轉(zhuǎn)動慣量，M1、M2是轉(zhuǎn)矩，bc是阻尼系數(shù)，k1是彈簧系數(shù)，r1、r2是齒輪半徑

圖1 切割機傳動系統(tǒng)

5、結(jié)論

　　本文介紹了切割機工作原理，同時工作中由于皮帶間一定摩擦因數(shù)下，過高或過低的負載載荷，都會導致皮帶滑脫，切割機出力異常等問題。因此為了對切割機機構進行優(yōu)化，我們需要推導驗證出負載功率即轉(zhuǎn)化為彈性系數(shù)k正常運行區(qū)間。為物理樣機的制造提供一定依據(jù)。經(jīng)過ADAMS建模分析很好地驗證了上述情況，并求出了負載彈性系數(shù)運行正常區(qū)間，研究表明，利用ADAMS對模型進行分析，通過仿真分析得到角度，速度的仿真響應曲線，以模擬實物在現(xiàn)實中的物理表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)問題，能方便有效地確定優(yōu)化目標，為物理樣機的制造節(jié)約時間與成本。