壓床執(zhí)行機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書(編輯修改稿)
2025-08-30 10:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)已知參數(shù)分組/mm/mm/mm/(度)/(度)H/mmCECDEFDE5014022060120150100（3） 機(jī)構(gòu)參考示意圖圖1—1 機(jī)構(gòu)參考示意圖第二章 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案提出考慮到所給方案可能不是最優(yōu)方案，所以將幾種方案放在一起進(jìn)行比較，以確定最優(yōu)方案。方案一：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)簡單的連桿機(jī)構(gòu)，用曲柄帶動(dòng)滑塊實(shí)現(xiàn)壓床上下的來回運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)簡圖如3—1。圖2—1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)方案二：曲柄六桿機(jī)構(gòu)A圖2—2 曲柄六桿機(jī)構(gòu)A方案三： 曲柄六桿機(jī)構(gòu)B圖2—3 曲柄六桿機(jī)構(gòu)B方案一：該方案機(jī)構(gòu)簡單，不需要很多的鉸接點(diǎn)，生產(chǎn)成本低，但是該機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性能不佳，在使用過程中需要一個(gè)滑槽提供移動(dòng)副，會(huì)使沖頭在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，從而降低了該機(jī)構(gòu)的效率。所以，在實(shí)際工程中，這種機(jī)構(gòu)的實(shí)用性能有待商榷。方案二：優(yōu)點(diǎn)：能滿足要求，以小的力獲得很好的效果；缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)過于分散。方案三：該機(jī)構(gòu)通過桿件將沖頭的移動(dòng)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。所以，綜合以上的三種種機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，方案三為最佳可行方案，按照所選取的數(shù)據(jù)，可以設(shè)計(jì)出滿足要求的機(jī)構(gòu)。第三章 機(jī)構(gòu)尺寸計(jì)算由已知條件可知：x1=50mm，x2=140mm ， y=220， =60176。=120176。 滑塊5的行程為150。根據(jù)已知參數(shù)，對(duì)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)極限位置進(jìn)行幾何分析，可以計(jì)算各個(gè)桿件的長度。極限位置分析圖如下：圖3—1 機(jī)構(gòu)極限位置示意圖已知：Ψ3′＝60176。 ,Ψ3〞＝120176?！唷螮DE′＝Ψ3〞Ψ3′＝60176。過D作∠EDE′的角平分線交EE′于H，F(xiàn)F′于I點(diǎn).?！逥E＝DE′∴DH⊥EE′，IHD是一條水平線，DI⊥FF′∴EE′∥FF′過點(diǎn)E′做FF′的垂線，并相交于G點(diǎn)，過點(diǎn)F做EE′的垂線并相交于K點(diǎn)。在△E′GF′和△EKF中GE′＝KF， E′F′＝EF，∠E′GF′＝∠EKF＝90176?！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。AD=== mm在△ADC′和ADC中，由余弦定理有：AC== AC==∵AC′=BCAB, AC=BC+AB∴求得AB=，BC= mm綜上可得個(gè)桿的尺寸如下圖：表31 機(jī)構(gòu)尺寸ABBCCDDEEF100mm150mm第四章 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析 三維建模與裝配為了對(duì)該壓床機(jī)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，在沒有進(jìn)行生產(chǎn)之前，運(yùn)用相應(yīng)的仿真軟件對(duì)其進(jìn)行先一步的模擬仿真是很有必要的，不僅可以加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，提高設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性，還可以對(duì)設(shè)計(jì)的可用行性，做出最直觀的判斷。所以基于這個(gè)前提，運(yùn)用PRO/E并根據(jù)之前計(jì)算得到的各個(gè)桿件的尺寸，進(jìn)行各個(gè)桿的設(shè)計(jì)并進(jìn)行三維建模和裝配。為了能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng)，在裝配的時(shí)候應(yīng)注意各個(gè)部分的連接方法。（1） 滑塊滑塊部位應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)上下的滑動(dòng)，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(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，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(dòng)分析 滑塊位移時(shí)間曲線我們知道，滑塊的往復(fù)運(yùn)動(dòng)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。滑塊的位移應(yīng)該是以一定周期循環(huán)變化的，周期就是曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)周期，通過PRO/E對(duì)滑塊進(jìn)行位移分析，分析結(jié)果如下圖：圖4—6 滑塊位移時(shí)間曲線由圖可看出，滑塊位移隨時(shí)間變化近似于余弦函數(shù)，（符合100r/min）。波峰便是上極限位置，波谷便是下極限位置。經(jīng)測量波谷處的位移為近似為150mm,由于此曲線是每格一段時(shí)間進(jìn)行位置采樣得到的，所以會(huì)存在誤差。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。 滑塊速度分析為了更好的了機(jī)構(gòu)的工作情況，下邊對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度分析。首先分析滑塊，運(yùn)用PRO/E的動(dòng)態(tài)速度分析功能，得到下面滑塊（F點(diǎn)）的速度時(shí)間曲線：圖4—8 滑塊速度時(shí)間曲線由圖像可知道，速度成周期變化，與100r/min符合。在一個(gè)周期內(nèi)出現(xiàn)兩個(gè)波峰和波谷，因?yàn)樵跇O限位置滑塊的速度為0，所以波谷就是上下極限位置的速度，為0。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。從圖像看，工作行程與返回行程的時(shí)間是一樣的。因?yàn)槲覀兦鷰?dòng)連桿轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，每經(jīng)過180176。邊經(jīng)過一次極限位置，也就是說在轉(zhuǎn)速一定的情況下，上極限與下極限位置的出現(xiàn)是等時(shí)間的。此圖像說明我們的設(shè)計(jì)與要求相符合。 曲柄搖桿速度分析搖桿DE的速度分析，主要是分析連接出C、E兩點(diǎn)的速度。通過與滑塊的速度比較，可以看出機(jī)構(gòu)的運(yùn)行是否符合設(shè)計(jì)要求。
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