何炜平, 张 成, 张红涛



纸巾包装机夹纸机构冲击强度计算

何炜平*1, 张 成2, 张红涛2

(1. 常德烟草机械有限责任公司 总工程师办公室, 湖南 常德, 415000; 2. 湖南大学 机械与运载工程学院, 湖南 长沙, 410082)

建立某型纸巾包装机夹纸系统冲击/动态接触有限元模型, 计算了四杆机构推杆对夹纸活动板的冲击力、冲击时间, 活动板关键点时间-应力历程. 分析结果表明, 夹纸系统的最大冲击应力小于材料的许用应力, 抗冲击强度满足工作需要. 验证了纸巾包装机夹纸机构的稳定工作的条件, 并对机构的后续结构优化有一定的指导作用.

包装机; 夹纸机构; 冲击力; 抗冲击强度

夹纸机构是纸巾包装机的核心部件, 其结构性能跟整机稳定性和工作效率紧密相关, 直接影响夹纸质量. 本文所述类型包装机夹纸机构的良好结构性能主要体现在夹纸活动板的抗冲击强度上. 抗冲击强度是评价机械零件质量的重要指标, 在进行机械设计时, 抗冲击强度往往起着决定性作用[1]. 设计夹纸机构结构时, 需同时满足结构强度和机构轻量化的要求.

冲击问题随着计算科学的发展被研究者关注. 1976年, T. J. R. Hughes[2]等首先应用有限元法研究了冲击-动力接触问题. 文献[3—6]采用不同方法研究冲击-动力接触问题有限元方程, 并基于Newmark-β直接积分法对方程进行求解. 文献[7]提出了一种三维冲击-动力接触问题的有限元混合算法. 文献[8]验证了瞬态接触-冲击问题的一种基于拉格朗日乘子法的有限……