基于ADAMS的混勻儀振動系統(tǒng)優(yōu)化分析

王立新，萬 卓，李 晶，彭洋洋

（1.鄭州大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院，河南 鄭州 450001；2.廣東順德創(chuàng)新設(shè)計研究院，廣東 佛山 528311）

1 引言

混勻儀作為儲存及混勻液體樣本的主要儀器，大范圍的存在于各種醫(yī)療和生物實驗室，自動化混勻體系，能夠代替重復(fù)的人工操作，快速地達(dá)到使用者的混勻或保溫需求［1］。Thermo-Mixer C型號混勻儀的性能領(lǐng)先于市面上的大部分同類產(chǎn)品，其振動系統(tǒng)的支撐機(jī)構(gòu)主要由八個球鉸組成，支撐機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性直接決定混勻儀工作時的穩(wěn)定性，所以研究此型號混勻儀的球鉸副有較大意義。國內(nèi)外不少學(xué)者對含球鉸副的機(jī)構(gòu)有較為深入的分析；文獻(xiàn)［2］研究了球鉸和旋轉(zhuǎn)鉸間隙對一種機(jī)構(gòu)的影響情況，結(jié)果顯示間隙對機(jī)構(gòu)的動態(tài)特性和振動頻率影響較大；文獻(xiàn)［3］建立了一種改進(jìn)的間隙接觸力模型，并對含間隙四連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動力學(xué)仿真分析，發(fā)現(xiàn)間隙對機(jī)構(gòu)的角加速度和運(yùn)動穩(wěn)定性有較大影響；文獻(xiàn)［4］分析了間隙球鉸中摩擦力模型和摩擦因數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響，發(fā)現(xiàn)摩擦力模型對系統(tǒng)影響較小，但是摩擦因數(shù)的大小對系統(tǒng)動態(tài)特性影響較大，可以看出球鉸副的研究重點在于間隙和摩擦因數(shù)［5］。文中主要分析不同球鉸間隙和不同摩擦因數(shù)對軸承和球鉸接觸力的影響，并通過正交試驗優(yōu)化這兩個參數(shù)，達(dá)到降低接觸力的目的，最終提高相關(guān)零件的使用壽命。

2 混勻儀振動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

混勻儀ThermoMixer C型的振動系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)，如圖1所示。……