壓床執(zhí)行機(jī)構(gòu)與傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書-wenkub
2022-08-31 10:14:24 本頁面
【正文】 課題名稱壓床傳動系統(tǒng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)系/專 業(yè) 機(jī)械工程學(xué)院/機(jī)械制造與自動化班 級學(xué) 號學(xué)生姓名指導(dǎo)教師： 2012 年 5 月 22 日壓床傳動系統(tǒng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要壓床在現(xiàn)代制造業(yè)中有著重要的低位，應(yīng)用也很廣泛。并且對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維建模和裝配，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動仿真，從而分析滑塊的運(yùn)動情況并檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理可行性。小型機(jī)械設(shè)備應(yīng)用廣泛，其設(shè)計(jì)難度適中，適合高職學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。要充分考慮各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)擇優(yōu)而定。因此在設(shè)計(jì)過程中要認(rèn)真考慮一下問題：（1） 保證其自由度F=1，以實(shí)現(xiàn)滑塊的上下移動。三、沖壓機(jī)床簡介沖壓是利用壓力機(jī)和沖模對材料施加壓力，使其分離或產(chǎn)生塑性變形，以獲得一定形狀和尺寸大小制品的一種少無切削加工工藝。其中傳動系統(tǒng)又由伺服電機(jī),減速機(jī),齒輪傳動,曲軸傳動,連桿24。齒輪傳動是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動力和運(yùn)動的機(jī)械傳動。是發(fā)動機(jī)上的一個(gè)重要的機(jī)件，其材料是由碳素結(jié)構(gòu)鋼或球墨鑄鐵制成的連桿機(jī)構(gòu)中兩端分別與主動和從動構(gòu)件鉸接以傳遞運(yùn)動和力的桿件。因此，這種形式的沖壓適用于沖切、彎曲、拉伸、熱間鍛造、溫間鍛造、冷間鍛造及其他幾乎所有的沖床加工。 (3) 肘桿伺服式：在滑塊驅(qū)動上使用肘桿機(jī)構(gòu)稱為肘桿式?jīng)_床。液壓式?jīng)_床以其使用液體不同，有油壓式?jīng)_床和水壓式?jīng)_床，目前使用油壓式?jīng)_床占多數(shù)，水壓式?jīng)_床則多用于大型機(jī)械或特殊機(jī)械。2. 國內(nèi)的發(fā)展情況 國內(nèi)數(shù)控壓力機(jī)的研制工作起步較晚，水平也較低。浙江鍛壓機(jī)械有限公司也成功研制JZ21K110型1100kN開式數(shù)控快速返程壓力機(jī)，該機(jī)是以普通的開式曲柄壓力機(jī)為基型，在傳動系統(tǒng)中增設(shè)多連桿機(jī)構(gòu)，在控制系統(tǒng)中增加數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)而成?？擅黠@縮短滑塊空程時(shí)間，提高生產(chǎn)率。近年來，為了適應(yīng)市場競爭，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。FMS系統(tǒng)提數(shù)控沖壓設(shè)備為主，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動上料與下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過程完全由計(jì)算機(jī)控制，車間時(shí)間二十四小時(shí)無人控制生產(chǎn)。 （1） 工作原理壓床是應(yīng)用廣泛的鍛壓設(shè)備，用于鋼板矯直、壓制零件等。設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)簡圖如3—1。方案三：該機(jī)構(gòu)通過桿件將沖頭的移動副設(shè)置成不需要依靠機(jī)架提供，這樣就使得機(jī)構(gòu)的效率大大提高了，而且六桿機(jī)構(gòu)也使得機(jī)構(gòu)更穩(wěn)定，在實(shí)際工程中也有了更加廣闊的應(yīng)用空間。 滑塊5的行程為150?！唷螮DE′＝Ψ3〞Ψ3′＝60176?！唷鱁′GF′≌△EKF′∴F′G＝EK∵E′E′＝EK+KE′ FF′=FG+GF′且FG=KE′∴EE′=FF′=H=150mm∵△EDE′是等邊三角形∴DE=DE′=EE′=H=150 mm∵EF／DE=1/4∴EF =DE/4 =1/4150= mm∵CE/CD=1/2∴CD=DE2/3=1502/3=100 mm連結(jié)ADtanΨ=x1/y=50/220=∴Ψ=176。（1） 滑塊滑塊部位應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)上下的滑動，所以此處應(yīng)運(yùn)用滑桿的連接方式：圖4—1連接后的滑塊如下：圖4—2（2） 各個(gè)桿的連接因?yàn)楦鱾€(gè)桿的連接部位只可以相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，所以應(yīng)該使用銷釘?shù)倪B接方法：圖4—3連接后的桿件如下：圖4—4（3） 裝配根據(jù)上面兩種連接方法完成的裝配圖如下：圖4—5 機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析 滑塊位移時(shí)間曲線我們知道，滑塊的往復(fù)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)壓床的不斷沖壓，滑塊由上極限位置到下極限位置為工作行程，由下極限位置返回上極限位置為返回行程，兩極限位置位移為H，也就是150mm。要想準(zhǔn)確測量可以在滑塊上選取一個(gè)點(diǎn)，測量此點(diǎn)的軌跡，然后測量軌跡的長度，滑塊上一點(diǎn)軌跡如下圖紅色線：圖4—7軌跡長度為300，因?yàn)榛瑝K一去一回，所以行程H便是軌跡長度的一半既150mm,這與設(shè)計(jì)要求的行程完全相等，所以此設(shè)計(jì)滿足行程要求。我們要求在沖壓的時(shí)候進(jìn)給要慢，這符合我們的設(shè)計(jì)要求。此圖像說明我們的設(shè)計(jì)與要求相符合。只是波峰出的值大小不同。由此可以驗(yàn)證設(shè)計(jì)是可行的。運(yùn)用PRO/E的動態(tài)分析，得到的滑塊（F點(diǎn)）的加速度曲線如下：圖4—13 滑塊加速度曲線圖，知道加速度為0，速度達(dá)到最大值，滑塊開始減速，滑塊到達(dá)下極限位置，此時(shí)滑塊工作行程結(jié)束，下面進(jìn)入返回行程，但是其平均加速度要大，所以返回行程的最大速度要大一些。此時(shí)各桿件鉸鏈點(diǎn)的摩擦力對桿件的受力情況影響非常小，可以忽略不計(jì)。，可以寫出桿件BC的靜力平衡方程： 圖5—2桿BC受力示意圖（5—1）—3所示的桿CDE受力示意圖，可以寫出桿件CDE的靜力平衡方程式：圖5—3 桿CDE受力示意圖（5—2）3. 根據(jù)圖5—4所示的桿AB受力示意圖，可以寫出桿件AB的靜力平衡方程式：圖5—4 桿AB受力示意圖（5—3）4. 根據(jù)圖5—5所示的桿EF受力示意圖，可以寫出桿件AB的靜力平衡方程式：圖6—5 桿EF受力示意圖（5—4）在方程組（5—1）（5—2）（5—3）（5—4）中，，，為已知條件，且（5—5）（5—6）（5—7）聯(lián)立方程組（5—1）（5—2）（5—5）（5—6），可解得4個(gè)未知數(shù)：。下面主要介紹一下齒輪減速器的設(shè)計(jì)方法。工作機(jī)所需功率由機(jī)器的工作阻力和運(yùn)動參數(shù)(線速度或轉(zhuǎn)速)求得：（6—1）或（6—2） 電動機(jī)至工作機(jī)的傳動裝置總效率h為：（6—3）h = h1 hn其中h1 、 h2 、 h3 、 … 、 hn分別表示傳動裝置中各傳動副（齒輪、蝸桿、帶）、軸承、聯(lián)軸器的效率。 … 、 in ——分別為各級傳動機(jī)構(gòu)的合理傳動比范圍。從傳動比可以由下面公式得到：（6—5）對于多級傳動（6—6）
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