基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的硬幣包卷機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究的中期報(bào)告【摘要】本文主要介紹了一種基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的硬幣包卷機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究方案，旨在通過使用虛擬樣機(jī)技術(shù)對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行模擬、分析和優(yōu)化，提高其設(shè)計(jì)與制造效率和質(zhì)量，減少工程成本和開發(fā)周期。研究內(nèi)容包括機(jī)械系統(tǒng)模型建立、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面，通過分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，對機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，取得了一定的成果。未來，將繼續(xù)完善機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證方法，推廣虛擬樣機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)備研發(fā)中的應(yīng)用，提高機(jī)械工程師的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。【關(guān)鍵詞】虛擬樣機(jī)技術(shù)；機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)；硬幣包卷機(jī)；運(yùn)動(dòng)學(xué)分析；動(dòng)力學(xué)分析；結(jié)構(gòu)優(yōu)化【Abstract】Thispaperintroducesaresearchschemeofmechanicalsystemdesignandresearchofcoinbagrollingmachinebasedonvirtualprototypetechnology,aimingtoimprovethedesignandmanufacturingefficiencyandqualityofmechanicalequipment,reduceengineeringcostsanddevelopmentcycle,bysimulating,analyzingandoptimizingmechanicalequipmentthroughvirtualprototypetechnology.Theresearchcontentincludesmechanicalsystemmodelestablishment,kinematicanalysis,dynamicanalysis,structuraloptimization,etc.Throughanalysisandexperimentalverification,themechanicalsystemhasbeenoptimizedandimproved,andcertainachievementshavebeenmade.Inthefuture,wewillcontinuetoimprovethedesignandverificationmethodsofmechanicalsystems,promotetheapplicationofvirtualprototypetechnologyinmechanicalequipmentresearchanddevelopment,andimprovethedesignandinnovationabilityofmechanicalengineers.【Keywords】Virtualprototypetechnology;Mechanicalsystemdesign;Coinbagrollingmachine;Kinematicanalysis;Dynamicanalysis;Structuraloptimization【正文】1、研究背景隨著現(xiàn)代社會(huì)金融業(yè)的發(fā)展和硬幣流通量的增加，硬幣包卷機(jī)逐漸成為銀行和超市等金融場所和商業(yè)場所必備的機(jī)械設(shè)備之一。硬幣包卷機(jī)是一種用于清點(diǎn)、分裝和卷裝硬幣的機(jī)械設(shè)備，具有自動(dòng)化、高效率、高準(zhǔn)確性、低成本等特點(diǎn)，具有廣泛的市場前景。然而，由于硬幣包卷機(jī)涉及的金屬材料加工、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析等方面問題，機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造周期較長，成本較高，質(zhì)量不易控制，容易出現(xiàn)故障等問題。因此，通過采用虛擬樣機(jī)技術(shù)對硬幣包卷機(jī)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行模擬、分析和優(yōu)化，以提高設(shè)計(jì)和制造效率和質(zhì)量，減少開發(fā)周期和成本，成為一種比較理想的解決方案。2、研究內(nèi)容本研究的主要內(nèi)容包括機(jī)械系統(tǒng)模型建立、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面。具體內(nèi)容如下：2.1機(jī)械系統(tǒng)模型建立建立硬幣包卷機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)模型，包括各個(gè)部件的三維模型和整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的組裝模型。2.2運(yùn)動(dòng)學(xué)分析通過運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，對硬幣包卷機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡、速度和加速度等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和仿真，分析機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特性和運(yùn)動(dòng)精度。2.3動(dòng)力學(xué)分析通過動(dòng)力學(xué)分析，對硬幣包卷機(jī)各個(gè)部件的力學(xué)特性和耗能情況進(jìn)行模擬和分析，優(yōu)化機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性能和能量消耗。2.4結(jié)構(gòu)優(yōu)化通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化，改進(jìn)硬幣包卷機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性，提高機(jī)械系統(tǒng)的可靠性和壽命。3、研究進(jìn)展經(jīng)過前期調(diào)研和建模工作，本研究已經(jīng)完成了硬幣包卷機(jī)模型的建立和模擬分析，并取得了一定的進(jìn)展，具體如下：3.1機(jī)械系統(tǒng)模型建立本研究針對硬幣包卷機(jī)進(jìn)行了三維模型的建立，包括硬幣供給裝置、卷裝裝置、傳動(dòng)裝置和控制器等，構(gòu)建了硬幣包卷機(jī)的整體模型。3.2運(yùn)動(dòng)學(xué)分析本研究對硬幣包卷機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性進(jìn)行了分析和模擬，包括重心位置變化、位移、速度、加速度等參數(shù)的計(jì)算和分析，在此基礎(chǔ)上，對機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度和穩(wěn)定性進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)。3.3動(dòng)力學(xué)分析本研究對硬幣包卷機(jī)的動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了分析和模擬，包括各個(gè)部件的動(dòng)力學(xué)性能和能量消耗情況的計(jì)算和分析，在此基礎(chǔ)上，對機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性能和能量效率進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)。3.4結(jié)構(gòu)優(yōu)化本研究對硬幣包卷機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，提高了結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在此基礎(chǔ)上，提高了機(jī)械系統(tǒng)的可靠性和壽命。4、研究意義與展望本研究