【摘 要】
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针对超高速硬盒包装机多工位转盘在自重较大、超高速及多工位复杂载荷的条件下，其运动惯性冲击大和结构动态特性要求高的问题，分析了在额定工况下多工位转盘的工作载荷与约束，利用ANSYS Workbench平台对原型结构进行了有限元分析模型的构建，通过拓扑优化技术计算了多工位转盘在设计域中的最优拓扑优化材料分布特征，并以拓扑优化迭代结果的密度云图和几何模型为指导，运用梯度环形带与加强筋和梯度弧形槽与减重孔
【机 构】
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甘肃烟草工业有限责任公司技术研发中心
【基金项目】
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中国烟草总公司重大科技项目（110202101083（SJ-07）,中烟办[2021]150号）； 中国烟草实业发展中心科技项目（ZYSYM-2022-06）； 甘肃烟草工业有限责任公司科技项目（KJXM-2022-07）；
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针对超高速硬盒包装机多工位转盘在自重较大、超高速及多工位复杂载荷的条件下，其运动惯性冲击大和结构动态特性要求高的问题，分析了在额定工况下多工位转盘的工作载荷与约束，利用ANSYS Workbench平台对原型结构进行了有限元分析模型的构建，通过拓扑优化技术计算了多工位转盘在设计域中的最优拓扑优化材料分布特征，并以拓扑优化迭代结果的密度云图和几何模型为指导，运用梯度环形带与加强筋和梯度弧形槽与减重孔两种设计思路获得具有对称结构的多工位转盘优化设计方案。结果表明：梯度环形带与加强筋结构优化方案可同时满足静力学及结构固有频率要求，该优化方案质量较原型减少了16.33%,最大等效应力降低了11.25%,动态比刚度效能提高了4.14%。
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