西南交通大學(xué)自動(dòng)沖壓機(jī)構(gòu)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)(文件)
【正文】 c o s s i nB x B AB y B Aa x x l l la y y l l l? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? （ 43） 因 A 點(diǎn)固定不動(dòng)，其速度和加速度均為 0 點(diǎn) B 運(yùn)動(dòng)分析仿真如圖 4— 5 和圖 4— 6 所示 圖 4— 5 軸 B 的速度加速度分析 滑塊 B在曲柄的帶動(dòng)下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其速度大小保持不變，法向加速度為零，其角速度隨曲柄 1? =36rad/s,角加速度為零，其線圖分析如圖 4— 6 所示 結(jié)論，滑塊 B 在機(jī)構(gòu)中主要起傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的作用，其運(yùn)動(dòng)情況和電機(jī)相關(guān)。 39。1 2 2 2 2 2s i n s i nc o s c o sD x D CB y D Cv x x l lv y y l l? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ?? （ 45） 點(diǎn) D 加速度分析 39。 39。39。 2 39。39。3339。 22 2 2 2sin c o sE E CD CDa x l l????? ? ? ???? ? ? ? （ 414） 滑塊 E 的運(yùn)動(dòng)分析如圖 4— 9 所示 圖 4— 9 滑塊 E 的速度加速度分析 由圖 4— 9 分析可以看到，在沖壓進(jìn)程的前半段，即從四秒到八秒這段時(shí)間，滑塊 E的速度逐漸增大，到最大值時(shí)，開(kāi)始緩慢減小，在沖壓的后半段，其速度逐漸減小，對(duì)工件進(jìn)行緩慢沖壓，沖壓結(jié)束后，回程速度急劇增大，回程加速度也快速增加，沖頭得以迅速返回。 圖 4— 12 連桿 FG 的角速度角加速度分析 同理連桿在機(jī)構(gòu)的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中其角速度及角加速度變化比較復(fù)雜，但對(duì)于整個(gè)機(jī)構(gòu)而言，連桿的主要作用是傳遞運(yùn)動(dòng)和力，只要執(zhí)行構(gòu)件能夠滿(mǎn)足要求，則對(duì)連桿不需做過(guò)多分析，只要滿(mǎn)足其傳力特性較好就行，已在前一節(jié)對(duì)其最大壓力角和最小傳動(dòng)角做了限制，這兒不在累述。5450Gx??????? （ 418） 桿長(zhǎng)分析為 2 2 25( ) ( )s inF G F G F GG F F Gl x x y yy y l ?? ? ? ??? （ 419） 速度加速度分析 39。39。 5 機(jī)構(gòu)動(dòng)力設(shè)計(jì) 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及尺寸標(biāo)注 通過(guò)上面的分析，最終做出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖及尺寸標(biāo)注如圖 5— 1 和圖 5— 2 所示 圖 5— 1 擺動(dòng)導(dǎo)桿 —— 推送機(jī)構(gòu) 圖 5— 2 擺動(dòng)導(dǎo)桿 —— 滑塊機(jī)構(gòu) 機(jī)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)件動(dòng)力分析 要求沖壓機(jī) 構(gòu)應(yīng)具有良好的傳力特性，相比之下，退料機(jī)構(gòu)不要求有太大的作用力，現(xiàn)只就沖壓機(jī)構(gòu)做動(dòng)力分析 ① 以構(gòu)件 1 為原動(dòng)件，角速度為 1w ，輸出構(gòu)件為沖頭 5，工作中沖頭受到工作阻力 QF 圖 5— 3 曲柄 1 受到的力有21 01,RRFF,力矩 1M 滑塊 2 受到的力有12 32,RRFF 導(dǎo)桿 3 受到的力有23 4303,R R RF F F 連桿 4 受到的力有5434,RRFF 沖頭 5 受到的力有 05 45,RRFF，以及工作阻力 QF 為計(jì)算方便，不考慮摩擦圓的影響 對(duì)曲柄 1 有 2121 0111RRRM F lFF???????? （ 51） 對(duì)滑塊 2 有 32 1212 210RRRRFFFF? ??????? （ 52） 可見(jiàn)32RF與21RF方向相同 分析上面各式可得21RF方向與導(dǎo)桿 3 夾角 2? = 2 2 2 222( ) 2 0 0 3 0 0a r c c o s2 2 2 0 0BBBBxy xy? ? ? ?? ? ? ? （ 53） 對(duì)導(dǎo)桿 3 有 圖 5— 4 導(dǎo)桿 CDF 的受力分析 4 3 2 32 3 3 22 3 4 3 0 33 3 2si n si n 00R R BCRRRRRF l F lFFFFF??? ???? ??? ? ? ??? （ 54） 其中43RF與導(dǎo)桿 3 的夾角31 4a rc s in2 Dyl?? ? ?? ? ? 對(duì)連桿 4 有 34 5434 430RRRRFFFF? ??????? （ 54） 可見(jiàn)54RF與43RF方向相同 對(duì)沖頭 5， 圖 5— 5 沖頭 E 的受力分析 4 5 0 54 5 0 50 5 4 545c os c os 0si n si n0R R QRRR R QF F FFFF F F??? ? ? ??? ??? ? ? ??? （ 55） 式中 4 4arcsin Dyl??? （ 56） 5 1arcsin???? （ 57） ② 軟件靜力分析 圖 5— 6 仿真建模靜力分析 如圖 5— 6 給曲柄施加以轉(zhuǎn)矩 1M =,同時(shí)沖頭受到工作阻力1QF=30N, 送料機(jī)構(gòu)受到工作阻力2QF=30N。 8 收獲及體會(huì) 經(jīng)過(guò)接近一個(gè)學(xué)期的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的工作，我們學(xué)習(xí)到 了許多東西，比如說(shuō)：如何使用 PRO/E進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)的分析，如何有效查找文獻(xiàn)，如何合理安排時(shí)間等等。 9 致謝 在本次課程設(shè)計(jì)中，非常感謝尊敬的謝進(jìn)老師，在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中指導(dǎo)我們，在教授我們課內(nèi)知識(shí)的同時(shí)，還教授我們做人的道理，以及作為未來(lái)機(jī)械工程師所需要具備的素質(zhì)；同時(shí)，還要感謝給我們團(tuán)隊(duì)二人對(duì)方，感謝對(duì)方一直支持和理解彼此，在工作學(xué)習(xí)中一起成長(zhǎng)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我們也對(duì)機(jī)械原理課程又有了更深入的認(rèn)識(shí)。 圖 5— 8 沖壓機(jī)構(gòu)的受力分析圖 6 機(jī)構(gòu)仿真 機(jī)構(gòu)仿真運(yùn)動(dòng)包絡(luò)圖 圖 6
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