【導讀】混合輸入選用功率較。力機提供速度調節(jié)。本文在分析傳統(tǒng)壓力機和差動輪系，在查閱多桿混合輸入的相關資。料的基礎上設計出雙驅動差動輪系曲柄壓力機。根據條件設計出主要零件結構尺寸，首。回程快速的特性，這已成為國內外機械壓力機研究開發(fā)的重要方向。利用雙曲柄差動輪。系機構對其進行科學的參數配置和串聯，是實現上述要求的有效途徑。方面的理論分析和文獻資料甚少。的位移、速度、加速度曲線圖。源，且通過應用各種模具可以做出很多復雜的機械產品。隨著我國工業(yè)的蓬勃發(fā)展，特別是汽車、航空航天、電子、家電等領域的不斷進。步，對沖壓工藝的要求也越來越高。然而，由于受到工件材料特性，機械性能等。的影響，壓力機的成形速度是很難提高的。傳統(tǒng)的曲柄壓力機由于其機構特性的限制易

　　

【正文】 高速沖壓時滑塊速度 中北大 學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 25 頁 共 32 頁 圖 高速沖壓時滑塊加速度 低速模壓仿真結果 在低速模壓的工作模式下，伺服電機的轉速數 學表達式： )( d e g /60s in1 2 0 stn ??低 ，曲線圖如圖 ，經過齒輪傳動減速，所以 )(d eg /60s in605 st?? ，變速箱沖動比362?i ，所以 ）（ deg/s307 ?? 。所以曲柄轉速的數學表達式： t60sin6060 ??低? （ deg/s）。轉速曲線圖如圖 ： 圖 低速模壓時曲軸轉速 把 低? 的數學表達式代入公式（ a）、（ b）、（ c）可以得到在高速沖壓時滑塊的位移、速度、加速度數學表達式： 中北大 學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 26 頁 共 32 頁 )]2c o s1()c o s1[(2 5 0 ?? ????低s )2s i ( s i n60s i n60602 5 0 ??? ??? ）（低 t )2c o ( c o s60s in60 2 5 0 2 ?? ??? ）（低 ta 其中 ?? ??? t td t0t0 60s in6060dt低?? 其位移、速度、加速度曲線圖如下圖所示： 圖 低速模壓時滑塊位移 圖 低速模壓時滑塊速度 中北大 學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 27 頁 共 32 頁 圖 低速模壓時滑塊加速度 常規(guī)電機驅動和混合驅動滑塊速度差異 我們在低速模壓工作模式下比較常規(guī)電機驅動和混合驅動的輸出速度變化。當只有常規(guī)電機驅動時曲軸的轉速表達式： ）（常 sdeg/60?? ，則滑塊速度的數學表達式：)2s i ( s i n1 5 0 0 02s i i n2 5 060 ????? ????? ）（常 （ deg/s）。當在混合驅動時曲軸的轉速表達式 t60sin6060 ??混? （ deg/s ）， 則 滑 塊 速 度 的 數 學 表 達 式 ：)2s i ( s i n60s i n1 5 0 0 02s i i n1 5 0 0 0 ????? ????? t）（混 （ deg/s）。從 混常 和 ?? 數學表達式中我們就可以看出 )2s i ( s i nt60s in1 5 0 0 0 ???? ???? ?；?，而15000 )2s ( s in60s in ?? ??t 是伺服電機對滑塊速度的影響。我們知道常規(guī)電機的轉速是不可變的，而伺服電機的轉速是可以改變的，因此當我們在保證伺服電機轉速在 一定約束下，改變其轉速曲線規(guī)律，滑塊的速度也會相應的改變，從而達到“柔性”的效果。 常規(guī)電機驅動和混合驅動時滑塊速度曲線如圖 ，我們從圖 混合驅動時滑塊速度較常規(guī)電機驅動時周期不變只是速度大小有變化即：最大值增大，在空行程時速度大，而在沖壓時速度比較小，滿足沖壓機在工作時空行程速度大，沖壓時速度小的要求。 中北大 學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 28 頁 共 32 頁 圖 常規(guī)電機驅動和混合驅動滑塊速度 伺服電機轉速改變對滑塊速度的影響 假設伺服電機轉速曲線滿足表達式： CBtTAn ??? )3 6 0c o s (伺，并且比較伺服電機只在 B不同，而其他相同的情況下滑塊的速度，即 A=120， T=6s， C=0。選擇變速箱沖動比 36?i 。當 B分別為 90、 60、 30時滑塊的速度曲線如圖 。 圖 B不同時滑塊速度 從圖 ，隨著 B的減小，滑塊在完成沖壓后回程的速度最大值依中北大 學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 29 頁 共 32 頁 次減小且速度變化幅度減小，滑 塊在向下移動時速度最大值依次增大，并且速度峰值往右邊偏移，在沖壓工作時速度都比較小，滿足壓力機對沖壓時速度小于空行程速度的要求。但是隨著 B的減小，雖然速度曲線形狀改變但是周期不變，可以保證在一定時間內沖壓次數不變。 中北大 學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 30 頁 共 32 頁 六 總結 雙驅動曲柄壓力機設計是一個較為簡單的運動的合成設計，主要功能是將常規(guī)電機和伺服電機的運動通過具有兩個自由度的差動行星輪系合成，然后輸出作用到 曲柄滑塊機構，通過曲柄的旋轉來實現滑塊的上下移動，通過控制伺服電機的轉速來控制滑塊的速度，其中常規(guī)電機提供主要動力，而伺服電機起調節(jié)作用。一個大功率的常規(guī)電機和一個小功率的伺服電機同時作用就可以得到既滿足功率要求又滿足“柔性”要求的曲柄壓力機，這種壓力機是目前研究的一個熱點，此機構很用應用前景。 本次雙驅動曲柄壓力機壓力機構運動仿真，由于時間較短，只對幾個關鍵部位進行了分析設計，包括：差動行星輪系的設計、曲軸的設計、連桿的設計，及其相關的強度校核。并且對其簡單的裝配來進行運動學仿真，制作出了相應的仿真動畫， 還得到了兩種工作模式下的滑塊位移、速度、加速度仿真結論。 本次的設計中使用了計算機繪圖軟件 Pro/Engineer、 CAD、 Solidworks、截圖軟件、虛擬打印機軟件、 Photoshop、文字編輯處理軟件，這些軟件大大的減少了不必要的工作量，可以節(jié)省更多的時間去思考設計，充分利用相關軟件可以起到事半功倍的效果。 本次畢業(yè)設計讓我我充分回顧了大學里所學到的知識，是對我把學到的知識應用到實際能力的一個考驗。這是大學四年學習的一次綜合性的檢驗，是對一個合格畢業(yè)生的考核，并且為將來的學習和工作打下堅實的 基礎。由于我的能力有限，在設計過程中還有很多不完善不全面的地方，懇請各位老師同學批評指正。這本次設計中我得到了老師和同學們的指導和幫助，衷心的感謝你們。 中北大 學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 31 頁 共 32 頁 參考文獻 [1] 何德譽 .曲柄壓力機 .北京 :機械工業(yè)出版社 ,1981 [2] 朱釩，張志 .國內外液壓機技術現狀及發(fā)展趨勢 .機床與液壓， 20xx(1):6～ 7 [3] 彭于華 .六連桿壓力機的分析與混合驅動運動學分析 .碩士學位論文 .南京 :航天航空 大學 ,20xx [4] Du R,Guo W design of a new metal forming pressing with controllable Mech Des Trans ASME,20xx,125:582～ 592 [5] Meng C F,Zhang C,Lu Y H,et design and control of a novel press With an extra mach thory,20xx,39:811～ 818 [6] Tokuz .,Jones .,Power Transmission And Flow IN The Hybird 6th International Machine Design And Production Conf,1994,MENU,ANKARA,RUYKEY: 209~215 [7] Greenough JD,et of Hybrid of the 9th IFTOMM Word Congress,1995,2501～ 2505 [8] 陳英輝 ,李學剛 ,黃永強 .混合驅動可控六桿機構的優(yōu)化綜合 .河北理工學院學報 , 20xx,28(1):25～ 31 [9] 劉偉杰 ,李瑞琴 ,羅維等 .混合驅動七桿機構的仿真研究 .建設機械技術與管理 ,20xx, 32:125～ 127 [10] 師后龍 ,何光軍 ,王蘋等 .曲柄壓力機的傳動系統(tǒng)及發(fā)展趨勢 .鍛壓與制造技術 , 20xx,4:14～ 17 [11] 何予鵬 ,趙升噸 ,鄒軍 .利用差動輪系實現機械壓力機混合輸入的研究 .中國科 學 ,20xx,37:70～ 79 [12] 張 展，張弘松，張曉維 .行星差動傳動裝置 .北京 :機械工業(yè)出版社 ,20xx [13] 于靖軍 .機械原理 .北京 :機械工業(yè)出版社 ,20xx [14] 林清安 .完全精通 Pro/Engineer 零件設計基礎入門 .北京 :電子工業(yè)出版社 ,20xx [15] 濮良貴 ,紀名剛 .機械設計 .北京 :高等教育出版社 ,20xx [16] 吳宗澤 ,羅圣國 .機械設計課程設計手冊 .北京 :高等教育出版社 ,20xx [17] 葛正浩 ,樣芙蓮 .Por/E 機構設計與運動仿真 .北京 :化學工業(yè)出版社 ,20xx 中北大 學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 32 頁 共 32 頁 致 謝 經過的忙碌工作，終于完成了畢業(yè)設計。我衷心感謝所有對我有過幫助的老師和同學。首先要感謝的是我的指導老師宋勝濤老師和李大海學長，從選題，查閱資料，中期檢查，一直到論文完成，都給了我很大的幫助。感謝他們在繁忙的工作中還對我耐心的指導和督促。然后要感謝大學四年來所有的老師，為我們打下專業(yè)知識基礎。同時要感謝的是我所有的同學們，感謝你們陪同我四年時光。感謝學校給我們這次鍛煉個人能力的機會，提高了我們的獨立思考和運用查閱資料來解決問題的能力。