【正文】 只能用于驅(qū)動用于薄板加工的壓力機(jī)上。遺憾的是，國內(nèi)目前市場上所能買到的伺服電機(jī)的功率只限于小型的伺服電機(jī)?；旌向?qū)動理論也是在這樣的背景下發(fā)展而來的。為了保證加工質(zhì)量，壓力機(jī)在工作階段應(yīng)該具有低速沖壓特性；為了提高生產(chǎn)效率，壓力機(jī)應(yīng)具有急回特性，也就是說應(yīng)該盡量縮短滑塊向上回程的時間。這樣，不僅可以改善輸出動力特性，而且能夠改變滑塊的運(yùn)動規(guī)律，以滿足不同沖壓工藝的要求這種系統(tǒng)結(jié)合了傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)和全伺服機(jī)電系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)輸出運(yùn)動柔性，并具有承載能力高、運(yùn)行速度快和成本低的特點(diǎn)，能很好滿足當(dāng)今生產(chǎn)多品種、小批量、低成本發(fā)展的需求。從以上分析的各種調(diào)速方法可以看到，利用混合驅(qū)動模式對壓力機(jī)進(jìn)行調(diào)速可以避開傳統(tǒng)的主驅(qū)動電機(jī)調(diào)速、機(jī)械變速調(diào)速、純伺服調(diào)速的一些缺陷。圖14 混合驅(qū)動多桿機(jī)構(gòu)的參考形式本論文以混合驅(qū)動七桿機(jī)構(gòu)為研究對象。 五桿機(jī)構(gòu)的分析二自由度平面五桿機(jī)構(gòu)作為研究混合驅(qū)動機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)已日益受到國內(nèi)外學(xué)者的重視。圖15 一種五桿機(jī)構(gòu)但是，隨著對混合驅(qū)動五桿機(jī)構(gòu)研究的深入，發(fā)現(xiàn)這種五桿機(jī)構(gòu)對構(gòu)件的尺寸要求極為嚴(yán)格，才能保證曲柄存在的條件。因此，后來又有人提出了混合驅(qū)動六桿機(jī)構(gòu)。下圖為混合驅(qū)動七桿機(jī)構(gòu)的原理圖：圖 17 一種七桿機(jī)構(gòu)這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、柔性大，尺寸型號和輸入運(yùn)動變化大，為機(jī)構(gòu)動力學(xué)性能優(yōu)化提供較大的空間。在理論分析的基礎(chǔ)上選擇了一組滿足可動性條件的數(shù)據(jù)，首先利用ADAMAS虛擬樣機(jī)仿真分析建立其工作機(jī)構(gòu)中曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的三維樣機(jī)模型，根據(jù)提高壓力機(jī)性能的要求，建立雙曲柄七桿的虛擬樣機(jī)模型。傳統(tǒng)的機(jī)械壓力機(jī)多數(shù)采用曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)，將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為滑塊的直線運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)壓力加工。通過對多種傳動方案的仿真結(jié)果的比較和分析，找出既能提高現(xiàn)有壓力機(jī)，又便于對現(xiàn)有壓力機(jī)進(jìn)行升級改造的方案。機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析有圖解法和解析法兩種。桿L1則保持勻速轉(zhuǎn)動。當(dāng)用作運(yùn)行函數(shù)時，其格式為step(x,begin,initial value,end,final value),它用一個三次多項(xiàng)式構(gòu)造一個階躍函數(shù)，其中x是獨(dú)立變量，（bigin,initial value）決定起始值，（end,final value）決定終點(diǎn)值。這時L6靜止不動，機(jī)構(gòu)為六桿機(jī)構(gòu)。由于AD與AM已知，DM可由DG表示。在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計中有3種性質(zhì)不同的分析：(1)機(jī)械系統(tǒng)的靜力學(xué)分析；(2)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動學(xué)分析；(3)機(jī)械系統(tǒng)的動力學(xué)分析； ADAMS動態(tài)仿真軟件簡介 基于多體動力學(xué)的機(jī)械系統(tǒng)仿真軟件ADAMS (Automatic Dynamic Analysis ofMechanical Systems)是世界上最具權(quán)威性的、使用范圍最廣動力學(xué)分析軟件。 (2) 提供了豐富的樣本庫和專用模塊 在ADAMS軟件中，使用軟件本身提供的部件庫與布爾運(yùn)算器，可建立各種零部件模型。(3) 開放的軟件集成環(huán)境對于幾何形狀復(fù)雜的零部件，可以利用CAD/CAM軟件進(jìn)行建模，然后利用所提供的圖形接口，調(diào)入所建模型，同時也調(diào)入模型的質(zhì)量特性和坐標(biāo)特性，為建立高精度的動力學(xué)模型提供了豐富的建模工具。3. 4 ADAMS仿真分析基本步驟 使用ADAMS軟件創(chuàng)建和測試模型，一般遵循:建立系統(tǒng)模型一測試模型~驗(yàn)證模型一細(xì)化模型一重復(fù)模型分析一優(yōu)化設(shè)計一定制界面這七個基本步驟?；瑝K和過渡桿分別施加水平和垂直約束，以限定在系統(tǒng)中的特定運(yùn)動。在adams系統(tǒng)中，通過定義離散數(shù)據(jù)并由函數(shù)可以獲得模擬的沖裁力曲線。軟件具有強(qiáng)大的造型功能，使用方便。然后是給桿件添加驅(qū)動?？梢宰尳M建的機(jī)構(gòu)按照約束條件運(yùn)動起來。圖43可動性仿真圖44添加運(yùn)動函數(shù)圖45為伺服電動機(jī)添加函數(shù) 混合驅(qū)動七桿壓力機(jī)的運(yùn)動學(xué)分析利用ADAMS建立機(jī)械系統(tǒng)仿真模型時，可以對各個桿件以及節(jié)點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)求解，并可以生成直觀性很強(qiáng)的曲線圖。只是通過速度曲線和加速度曲線可以發(fā)現(xiàn)，七桿機(jī)構(gòu)并不穩(wěn)定，曲線波動過大?？梢园l(fā)現(xiàn)，圖49中受力最大值為3250N，明顯大于圖410中的350N，與設(shè)計目標(biāo)相符合。圖411 關(guān)節(jié)D的受力曲線 混合驅(qū)動七桿壓力機(jī)的參數(shù)化建模ADAMS軟件提供了強(qiáng)大的參數(shù)話建模功能。圖中將桿件的頂點(diǎn)設(shè)為變量，這樣，通過改變各個點(diǎn)的位置，就可以改變桿件的長度和位置，非常方便。由于水平有限，該環(huán)節(jié)還有待學(xué)習(xí)和研究。特別是基于三維設(shè)計技術(shù)的三維樣機(jī)和仿真技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的自動化提供了一種理想的技術(shù)支撐平臺。該軟件可以最大限度地滿足設(shè)計者的設(shè)計意圖，操作簡單，功能強(qiáng)大，容易上手，可以完成復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計、高性能的大型裝配、高級曲面造型和設(shè)計修改，顯示動態(tài)裝配關(guān)系，集設(shè)計、分析、加工和數(shù)據(jù)管理于一體，動態(tài)模擬裝配過程，計算質(zhì)量特征，如質(zhì)心、慣性矩等，將二維繪圖與三維造型技術(shù)融為一體，將三維實(shí)體圖自動轉(zhuǎn)換成二維平面圖。而同時該軟件也提供了裝配的功能，將各部件經(jīng)過配合限制后，組裝成一臺機(jī)器。圖51 凸輪造型圖52 為連桿的造型。結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要經(jīng)過換面拉伸。裝配過程中應(yīng)用到了導(dǎo)入、配合、移動、旋轉(zhuǎn)等功能。第一種是先將各個構(gòu)件在SOLIDWORKS中裝配好，進(jìn)行整體導(dǎo)入。而且導(dǎo)入的構(gòu)件不需要在添加約束。這樣，構(gòu)件就具有了質(zhì)量，更接近實(shí)物。接著根據(jù)壓力機(jī)工作原理和要求進(jìn)行了混合驅(qū)動七桿壓力機(jī)主傳動系統(tǒng)進(jìn)行了選擇和設(shè)計，分析了滑塊的位移電動機(jī)的功率等，并用ADAMS軟件工具對所設(shè)計的主傳動系統(tǒng)進(jìn)行了虛擬樣機(jī)建模，并進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析，動力學(xué)分析，在綜合主傳動系統(tǒng)額定沖壓力、各構(gòu)件慣性力和摩擦力條件下，以曲柄扭矩最小為優(yōu)化目標(biāo)對主傳動系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，獲得了主傳動系統(tǒng)最優(yōu)的尺寸結(jié)構(gòu)。首先是混合驅(qū)動七桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析問題。雖然通過優(yōu)化設(shè)計和動力學(xué)計算機(jī)仿真，驗(yàn)證了混合驅(qū)動七桿機(jī)構(gòu)的可行性，但考慮到伺服電機(jī)的小功率的限制，在保證輸出的前提下，為提高控制的準(zhǔn)確性和可靠性，應(yīng)考慮有所改進(jìn)。他對學(xué)術(shù)研究的風(fēng)范、他的高尚的人格均銘刻在作者的心中，能有幸在他的指導(dǎo)下完成畢業(yè)論文，作者感到萬分榮幸，也將受益終生。在論文的選題、課題研究、論文撰寫的全過程，始終得到了陳老師的全面而細(xì)致的指導(dǎo)和無私的教誨。有些問題不能夠深入研究。通過本論文的研究工作，在混合驅(qū)動壓力機(jī)的基礎(chǔ)理論研究方面取得了一些成果，達(dá)到了預(yù)期目的。與前文中對模型進(jìn)行的分析所得到的數(shù)據(jù)相比，將更加準(zhǔn)確，更有參考價值。每次都要編輯導(dǎo)入部件的角度和位置，工作繁瑣。缺點(diǎn)是導(dǎo)入后的機(jī)構(gòu)需要添加各種約束，如轉(zhuǎn)動副、移動副、動力等。圖54 裝配體造型 將三維實(shí)體造型導(dǎo)入ADAMS如果需要進(jìn)一步分析組裝后的機(jī)構(gòu)，還可以通過與ADAMS的連接，導(dǎo)入后可以進(jìn)行各種分析，分析過程與上文類似。接著，以凸臺的中心實(shí)在的面，即圖中的基準(zhǔn)面4，對稱切除，形成開口槽。繪制步驟分為拉繪制草圖、拉伸、切除、鏡像等步驟。下面是依次的過程： 圖51為 凸輪的造型，凸輪由常規(guī)電機(jī)驅(qū)動。由于 SolidWorks 有如此多的優(yōu)點(diǎn)，本文將選用它作為三維建模的平臺，來完成混合驅(qū)動七桿機(jī)構(gòu)的三維建模。SolidWorks 作為 Windows 平臺下的機(jī)械設(shè)計軟件，完全溶入了 Windows 軟件使用方便和