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正文內(nèi)容

畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于proe的連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及遠(yuǎn)動(dòng)仿真分析(編輯修改稿)

2025-01-06 19:39 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 項(xiàng)技術(shù)仍處在不斷的發(fā)展之中,將來的發(fā)展方向主要體 現(xiàn)在如下幾方面: (1) 開放性的系統(tǒng)框架。虛擬裝配系統(tǒng)的開發(fā)涉及到支撐技術(shù)、數(shù)據(jù)庫、 虛擬現(xiàn)實(shí) 、用戶界面等多方面的技術(shù),需要構(gòu)架虛擬裝配系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架,規(guī)劃支持技術(shù)群、統(tǒng)一的模型信息結(jié)構(gòu)、功能實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)集成接口等,從而通過信息和技術(shù)共享、系統(tǒng)集成,較快地開發(fā)出工程應(yīng)用系統(tǒng)。 ( 2) 網(wǎng)絡(luò)的虛擬裝配。隨著產(chǎn)品復(fù)雜性增加,不同企業(yè)之間的協(xié)同和交互成為產(chǎn)品開發(fā)的主要形式。裝配作為產(chǎn)品功能的最終體現(xiàn)的環(huán)節(jié),其工藝設(shè)計(jì)、分湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 7 析、規(guī)劃、驗(yàn)證更需要若干團(tuán)隊(duì)人員的協(xié)同參與,基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬裝配必將為產(chǎn)品的開發(fā)提供強(qiáng)有力的支持。 ( 3) 換接口。建立 C A D 與虛擬裝配系統(tǒng)模型交換的標(biāo)準(zhǔn)接口,制定 C A D 模型的數(shù)據(jù)提取和表達(dá)、信息的存儲(chǔ)和管理等方面的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,為虛擬裝配系統(tǒng)的應(yīng)用提供必要的幾何信息、特征信息和約束。 ( 4) 分析。目前,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、虛擬裝配中,通常以理想的零件模型為基礎(chǔ),沒有考慮實(shí)際的加工和裝配環(huán)境對零件形狀和尺寸精度的影響,可能導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)出來的零件裝配性能不能滿足要求。在虛擬裝配中,可以設(shè)定零件的形狀和尺寸、定位誤差等,預(yù)測裝配精度,也可以通過分析裝配過程零件變形的影響,評價(jià)裝配工藝,從而更全面地為產(chǎn)品設(shè) 計(jì)和生產(chǎn)提供支持。 ( 5) 裝配的管路、線纜布局。在復(fù)雜產(chǎn)品中(如飛機(jī)、船舶、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等),由于空間和結(jié)構(gòu)的限制,各種剛性管路和柔性線纜等交錯(cuò)纏雜在一起,給設(shè)計(jì)和裝配操作帶來很大困難,虛擬裝配技術(shù)可以為管路、線纜布局設(shè)計(jì)提供有效的支持。 湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 8 2 設(shè)計(jì)的方案 ; (注 :這里我們以曲柄搖桿機(jī)構(gòu)做為研究對象 ) ( 1) 定義:在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中,若兩連架桿之一為曲柄,另一個(gè)是搖桿,此機(jī)構(gòu)稱為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 ( 2)曲柄搖桿 桿機(jī) 構(gòu)的特點(diǎn): a 能夠進(jìn)行多種運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)換; b 構(gòu)件之間連接處是面接觸,單位面積上的壓力較小,磨損較慢,可以承受較大載荷; c 兩構(gòu)件接觸表面是圓柱面或平面,制造容易; d 連接處的間隙造成的積累誤差較大;e 連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生慣性力,不適用于高速場合。 ( 3) 應(yīng)用:在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中,當(dāng)曲柄為主動(dòng)件時(shí),可將曲柄的連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成搖桿的往復(fù)擺動(dòng)。如雷達(dá)天線俯仰角調(diào)整機(jī)構(gòu)。當(dāng)搖桿為主動(dòng)件時(shí),可將搖桿的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲柄的連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),如縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)。 (4)工作原理 :手壓式抽水機(jī) 又叫 “ 吸取式抽水機(jī) ” 。機(jī)體下部的進(jìn)水管插入水中,抽水機(jī)是一個(gè)圓筒,筒內(nèi)裝一個(gè)可以上下滑動(dòng)而且跟筒壁緊密配合的活塞,筒底和活塞上各有一個(gè)只能向上開的活門 v1 和 v2。使用時(shí),若活塞向上移動(dòng),活門 v2 受到大氣壓的作用而關(guān)閉,因此活塞下面空氣稀薄,氣壓小于外界的大氣壓。于是,低處的水受到大氣壓的作用推開活門 v1 進(jìn)入筒內(nèi)。當(dāng)壓下活塞時(shí),筒底活門 v1 被水的壓迫而關(guān)閉,水被阻不能向下流動(dòng),于是沖開活門 v2 向上,水進(jìn)入筒的上部。再提起活塞時(shí),活塞上面的水將活門 v2 關(guān)閉,水即從側(cè)管流出,與此同時(shí),井里的水又在大氣壓的作用下推開活門 v1 而進(jìn)入圓筒中。這樣,活塞不停地上下 移動(dòng),水就從管口連續(xù)不斷的流出。這種抽水機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,但出水量小,提水的高度只能達(dá)到八米左右,效率也較低。 ( 1) 選擇機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)材料 :各種材質(zhì)的抗腐蝕性能均不相同,且每種材質(zhì)的耐腐都具有一定的局限性,如:耐酸鋼 1Cr18Ni9 可耐中低濃度的硝酸或有機(jī)酸的腐蝕,湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 9 但是不能耐稀硫酸的腐蝕。 :不同的材料的電位不同,在流體中容易形成原電池,形成電化學(xué)腐蝕效應(yīng),因此在水泵的過流部件部分最好采用相同的金屬材質(zhì)。 溫度:溫度很低的情況下材料的脆性將會(huì)增大,在高溫的時(shí)候卻會(huì)產(chǎn)生蠕變,同時(shí)介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)也會(huì)因溫度的變化而有所變化,如腐蝕性會(huì)隨溫度升高而增加等。因此在選用水泵用材質(zhì)時(shí)應(yīng)考慮到溫度的變化,選用合適的材料。 :在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮使用技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)性,避免高材低用或低材高用的情況發(fā)生。如把不耐腐蝕的材料當(dāng)耐腐蝕材料用,則容易將泵腐蝕,減短使用壽命。 :當(dāng)所輸送的介質(zhì)中含有磨料性固體顆粒如沙粒、晶體,則相關(guān)的零部件應(yīng)采用耐磨材料。 ;對于安裝或運(yùn)行時(shí)有相對運(yùn)動(dòng)的零件,如軸與軸套、螺栓與螺母、葉輪密封環(huán)與泵體密封環(huán)、平衡盤與平衡板等,在選擇材料或加工工藝時(shí)應(yīng)使兩零件材料的硬度有些差別,以避免在裝卸或運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)互相咬住或擦傷的現(xiàn)象。 :同意位置的零件在工作時(shí)溫度相差很大時(shí),例如熱油泵體填料函冷卻水套與泵體詳解的地方,與介質(zhì)接觸的泵體溫度高,膨脹大;與冷卻水接觸的冷卻套外周溫度低,膨脹小,這種工作條件的零件宜采用可塑性強(qiáng)的材料,以免工作中由于膨脹程度的不同而產(chǎn)生裂紋。 : 高揚(yáng)程泵的葉輪葉片、導(dǎo)葉葉片進(jìn)口邊、單級揚(yáng)程和高的密封套、高揚(yáng)程泵平衡套、平衡盤和平衡板等處應(yīng)采用耐沖刷的材料,可選用鉻不銹鋼或鉻鎳耐酸鋼等。 :在鑄造、加工及使用過程中需要補(bǔ)焊的零件應(yīng)用焊接性好的材料如:低碳鋼的焊接性能比高碳鋼的焊接性好。 ( 2) 建立參數(shù)方程 給定曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 的曲柄 轉(zhuǎn)角及對應(yīng)的搖桿擺角 φ 1, φ 2, φ 3,φ 4 與 ψ 1, ψ 2, ψ 3, ψ 4,設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì) 原數(shù)據(jù)如表1 所 湖北文理學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)報(bào)告紙 10 示。設(shè)曲桿 AB 長度為 a,連桿 BC 長 度為 b, 搖桿 CD 長度為 c, 固定桿長度為 d,如圖1所示。 首先列出投影方程 : acosφ + bcosδ = d+ cosψ (在x軸投影 ) asinφ + bsinδ = csinψ (在y軸投影) 消出 δ 得位置參數(shù)方程 : A2- b2+ c2+ d2+ 2cdcosψ - 2adcosφ - 2accos( φ - ψ )= 0。 很顯然,由參數(shù)方程列出線性方程組,需經(jīng)繁瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算,才能解出 a,b, c, d 的值,確定各構(gòu)件的尺寸,由于 Pro/E 的一大特點(diǎn)就是參數(shù)驅(qū)動(dòng),因此很有必要采用它來進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。 圖 21 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 φ( sd12) 湖北文理學(xué)院
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