双质体振动给料机动态设计研究-第六节
1.7 现有研究中存在的问题
（1）振动给料机工作效率较为低下。目前振动给料机工作参数和安装参数选取不尽合理，导致整机工作效率较为低下，为了有效提高给料机的工作效率，有必要开展相关参数的优化设计。
（2）振动给料机虚拟设计研究较少。目前对于振动给料机的研究，多停留在理论分析、运动学与动力学研究，对虚拟设计涉及的很少。而传统设计研发周期长、能耗大、效率低，因此开展针对双质体振动给料机虚拟设计系统的研究十分必要。
（3）对振动给料机的研究较少涉及整机动力学特性。国内外学者对振动给料机的动力学特性作了较多研究，但主要集中于关键零部件的动力学特性，而对整机的动力学特性研究较少。
（4）未深入开展振动给料机关键零部件的疲劳特性分析。给料机上的槽体、隔振弹簧、主振弹簧等零部件由于承受较大的交变载荷而容易发生疲劳失效，开展相应零部件的疲劳特性分析，确定合理的零部件结构参数，对于提高零部件的可靠性及整机寿命具有十分重要的意义，但目前相关方面的研究尚不深入。
（5）振动给料机结构优化大多局限于静态优化。传统的静态优化设计只能反映零部件在静态或者准静态条件下的状态。但振动给料机在工作过程中，其上的槽体常由于较大的动应力而发生损坏，因此应采用动态优化方法对其开展设计。
1.8 论文主要研究内容
针对目前振动给料机研究中存在的问题，本文拟开展如下方面的研究
（1）双质体振动给料机工作和安装参数的优化设计
在对物料进行运动学分析的基础上，以振动给料机的输送效率为目标函数，以给料机的安装参数和工作参数为设计变量，建立给料机的优化数学模型，并利用MATLAB 数值处理软件编写优化程序对建立的优化数学模型进行求解。通过该部分的研究，确定振动给料机合理的工作参数和安装参数。
（2）双质体振动给料机动力学特性研究
建立双质体振动给料机系统的动力学方程，根据该方程确定整机的动力学参数。采用三维 CAD 绘图软件 SolidWorks、有限元分析软件 ANSYS、多体动力学仿真软件MSC.ADAMS 联合仿真技术，建立双质体振动给料机的刚柔耦合虚拟样机模型，对双质体振动给料机的运动轨迹、速度、加速度、力等动力学特性进行仿真研究；将仿真结果与理论和实验结果进行对比，检验仿真的正确性。通过该部分的研究，为振动给料机的结构改进提供参考和依据。
（3）虚拟设计系统用户界面的开发
利用 Visual Basic 的 OLE 技术和 SolidWorks 的应用程序接口（API），建立人机交互界面，并通过 Visual Basic 编程实现不同参数的模型更新，实现一参数一模型的自动生成，并对各个零件自动保存，便于生成工程图直接用于生产。
（4）双质体振动给料机关键零部件及整机的有限元分析
利用有限元分析软件ANSYS对双质体振动给料机的关键零部件及整机结构进行动力学特性研究。给料槽体和整机的固有振动特性直接影响槽体的工作性能，因此利用ANSYS对其进行固有特性分析，以此确定给料槽体和整机的固有频率和相应振型。因为双质体振动给料机上的隔振弹簧、主振弹簧等零部件在工作过程中承受较大的交变载荷，容易发生疲劳失效，因此该类零部件直接影响给料机的使用寿命。为了提高此类零部件的可靠性，应用 ANSYS Workbench 对给料槽体等关键部件进行疲劳分析，分析结果可为相应零部件的设计与改进提供参考。
（5）双质体振动给料机动力学特性实验研究
参照机械行业标准中有关双质体振动给料机空载实验的性能要求，制定空载实验方案，选择实验所需的硬件设备和处理软件，开展实验研究，以检验所设计双质体振动给料机的动态性能和振动特性；根据理论模态分析结果，估计给料槽体的模态频率范围，选定激励方式、激励点、响应测点，对给料槽体进行模态试验，对模态参数进行求解，画出模态振型图并作相关分析。通过双质体振动给料机的动力学特性实验，验证理论与仿真分析的正确性。
1.9 本章小结
（1）在对当前振动给料机所存在问题进行分析的基础上，阐述了对双质体振动给料机开展动态设计研究的重要意义。
（2）对结构动态设计、虚拟设计进行了概述，总结了国内外振动给料设备的发展，对双质体振动给料机的运动学、动力学、虚拟设计和动态设计的研究现况进行综述，指出了研究中存在的问题，确定了本文的主要研究内容。
本章 1.7现有研究中存在的问题 1.8 论文主要研究内容完
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