1、電機(jī)作為各類設(shè)備的動(dòng)力源，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域。定子是電機(jī)的核心部件，其形成電磁場(chǎng)驅(qū)使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，故定子線圈繞制質(zhì)量決定了電機(jī)的性能。定子骨架由中心開(kāi)多極槽的薄硅鋼片疊壓形成外部封閉結(jié)構(gòu)，電磁漆包線纏繞在內(nèi)部各極硅鋼片上，因此定子繞線要比普通的采用平繞法的電感線圈繞線和采用飛叉繞法的轉(zhuǎn)子繞線復(fù)雜。目前國(guó)內(nèi)定子大多仍采用手工繞制，加工效率低、線圈繞制質(zhì)量差，已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)今對(duì)高性能電機(jī)的要求。本文通過(guò)分析電機(jī)定子骨架的結(jié)構(gòu)特征，研究其

2、自動(dòng)繞線原理和運(yùn)動(dòng)控制算法，研發(fā)電機(jī)定子自動(dòng)繞線機(jī)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)定子自動(dòng)繞線。
　　第一章，闡述論文選題背景及意義，介紹了繞線方法及繞線機(jī)的發(fā)展歷程，總結(jié)了自動(dòng)繞線機(jī)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了本文研究的主要內(nèi)容。
　　第二章，通過(guò)對(duì)電機(jī)定子骨架結(jié)構(gòu)特征的分析，建立了導(dǎo)針垂直運(yùn)動(dòng)和骨架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)復(fù)合而成的腰形繞線軌跡的數(shù)學(xué)模型，結(jié)合排線原理、主軸技術(shù)及相關(guān)輔助技術(shù)，確定了電機(jī)定子自動(dòng)繞線機(jī)各功能模塊，得出各功能模塊的設(shè)計(jì)方案，綜合得

3、出電機(jī)定子自動(dòng)繞線機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案。
　　第三章，根據(jù)結(jié)構(gòu)要求對(duì)排線系統(tǒng)的Z軸箱體進(jìn)行初始設(shè)計(jì)，應(yīng)用ANSYS Workbench對(duì)Z軸箱體進(jìn)行模態(tài)分析，以1階固有頻率為優(yōu)化目標(biāo)，優(yōu)化了側(cè)壁最佳槽長(zhǎng)及加強(qiáng)筋位置；添加兩側(cè)支板支撐，對(duì)Z軸箱體進(jìn)行了瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。最終得到1階固有頻率更優(yōu)、動(dòng)力學(xué)性能更好的Z軸箱體設(shè)計(jì)方案。
　　第四章，在考慮軸系零件和模擬軸承支撐剛度的基礎(chǔ)上，在ANSYS Workbench中建立主軸有限元模

4、型，并對(duì)主軸進(jìn)行了基于模態(tài)分析的臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算；分析底座受力情況，對(duì)底座進(jìn)行諧響應(yīng)分析，驗(yàn)證了底座結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能滿足要求。
　　第五章，依據(jù)繞線數(shù)學(xué)模型，提出了腰形軌跡兩端分別為圓弧、橢圓、劣弧時(shí)的運(yùn)動(dòng)控制算法。利用ADAMS軟件建立了電機(jī)定子自動(dòng)繞線機(jī)的虛擬樣機(jī)，通過(guò)運(yùn)動(dòng)仿真分析比較了兩端弓高變化對(duì)繞線效率及繞線過(guò)程中加速度變化的影響。利用研發(fā)的樣機(jī)測(cè)量線桿加速度，測(cè)試結(jié)果與理論結(jié)果、仿真結(jié)果基本一致，表明提出的運(yùn)動(dòng)控制算法能夠