機械原理與機械設(shè)計課程設(shè)計(編輯修改稿)
2025-08-21 15:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 3=1/5。五、 主體機構(gòu)運動設(shè)計、運動分析和力分析一、 主體機構(gòu)的運動設(shè)計（或尺寸綜合）模切機的主工作機構(gòu)是一個原動件轉(zhuǎn)速nc已知的六桿機構(gòu)（如圖4所示）。它可視為兩個四桿機構(gòu)組成，即由曲柄搖桿機構(gòu)ABCD和搖桿滑塊機構(gòu)DCE組成。設(shè)計時為簡單對稱，取CD與CE桿長相等，其長度可根據(jù)工作臺平面高度適當選取。這樣，搖桿最大擺角Ψ可以由滑塊行程E1E2=H=50177。至于曲柄搖桿機構(gòu)的尺寸綜合，則可以根據(jù)速比系數(shù)K=1～、搖桿CD長及曲柄AB長應(yīng)用圖解法及解析法求連桿BC及機架AD的長度。圖解法可參看《機械原理》教材。解析法說明如下：綜合具有急回作用的機構(gòu)時，給定行程速比系數(shù)K=，搖桿CD和推桿長c=500mm、DF=475mm, BC=b=245mm，求桿AB=a、BC、AD=d的長。參見圖7。其求解方法步驟如下：（1） 極位夾角 θ=180176。?20176。（2） 擺角 （3） 曲柄AB而所以 解得a=（4） 機架AD長d因為由幾何關(guān)系得由△AC1D得 即 所以 d==則求b，d可編程序用計算機計算。主體機構(gòu)運動設(shè)計亦可用圖解法，設(shè)計時由學生自己選擇。最后，還應(yīng)根據(jù) = 及 =二、 主體機構(gòu)運動分析鉸鏈四桿機構(gòu)的運動分析在圖8所示的鉸鏈四桿機構(gòu)中，已知各桿長l1，l2，l3，l4以及原動件AB的轉(zhuǎn)角φ1和等角速度φ1=ω。要求確定連桿2和搖桿3的轉(zhuǎn)角、角速度和角加速度。運動分析的主要任務(wù)就是確定其余構(gòu)件的角位移、角速度和角加速度的計算式。⑴位置分析為簡便起見，選取原動件固定鉸鏈A為坐標原點，X軸與機架相連，從固定鉸鏈點向外標出機架、連架桿和連桿的向量。各轉(zhuǎn)角規(guī)定自X軸逆時針度量為正，反之為負。由此確定了各桿向量的指向后，機構(gòu)就組成了一個封閉向量多邊形。可寫出封閉向量多邊形的向量方程式。 矢量分別向X軸和Y軸投影得： 其中未知數(shù)為θ2，θ3，消去θ2求θ3，兩邊平方并求和有： 令：得： (4)令，則有，；即 （其中M=+1或M=1）則得： 根據(jù)裝配條件，確定M的符號“+”或“”。同理，消去θ3，可求解θ2，其中令：得： ⑵速度分析對⑵式兩邊求導(dǎo)，其中 解方程組得 ⑶加速度分析對(10)式再一次求導(dǎo) (12)解方程組得：三、 主體機構(gòu)的動力分析及飛輪設(shè)計飛輪轉(zhuǎn)動慣量計算由前可知，平壓模切機設(shè)計時必須考慮速度波動調(diào)節(jié)問題。因為，平壓模切機負荷的特點是短期的高峰載荷和較長期的空載互相交替。如果按照工作行程所需的功率來選用電動機，要求的功率會很大。而用大功率的電動機，又只是在很短工作行程時間內(nèi)滿負荷，大部分時間負荷很小，這樣就會造成浪費，且速度波動很大，造成不良的效果。為解決此矛盾，須考慮安裝飛輪，使主軸的角速度較為均勻，同時使沖壓模在不受負載時通過傳動機構(gòu)吸收多余的能量，而沖壓模在工作行程時，釋放能量，從而大大減少電動機所需的功率。飛輪的轉(zhuǎn)動慣量可利用以下近似公式計算式中最大盈虧功安裝飛輪之軸的平均角速度（一般裝在主軸上）n安裝飛輪之軸的轉(zhuǎn)速機械運動轉(zhuǎn)時許用不均勻系數(shù)（沖壓機械取1/7～1/10，）已知在一個工作周期內(nèi)，主體機構(gòu)推桿做兩次推程運動，但只有一次做功，做功位移S=5mm又因運轉(zhuǎn)速度作周期性波動
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