鍛壓設(shè)備的六桿軸桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析

1、機(jī)械原理論文 北京交通大學(xué)機(jī)電1102周偉明11221057鍛壓設(shè)備的六桿軸桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析周偉明11221057北京交通大學(xué)機(jī)械與電子控制工程學(xué)院1102班摘要：本項(xiàng)目主要選取了鍛壓設(shè)備的六桿軸桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)workingmodel仿真軟件進(jìn)行模擬運(yùn)動(dòng)，對(duì)該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況與機(jī)構(gòu)原理進(jìn)行探究，深入了解并且掌握了workingmodel的使用方法，學(xué)會(huì)了對(duì)一些簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)分析，加深了對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式的印象。關(guān)鍵詞：workingmodel，機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)，仿真The six shaft forging equipment kinematic analysisZhou weimingClass 11

2、02, school of mechanical and electronic control engineering, Beijing Jiaotong UniversityAbstract：This project is mainly selected six of forging equipment shaft institutions through workingmodel simulation software to simulate the movement, the movement of the institution with institutional principle

3、 to explore in-depth understanding and to grasp workingmodel use, learn some simple mechanismthe structure and motion analysis, deepened the impression of mechanical movementKeys：Working Model，Mechanism motion，Simulation1、引言： Workingmodel是世界上最受歡迎的CAE工具，它是一種概念性設(shè)計(jì)的工具，可讓用戶創(chuàng)建模擬機(jī)構(gòu)取代模糊、費(fèi)時(shí)、不準(zhǔn)確的機(jī)構(gòu)計(jì)算。所采用的工作模

4、型是由成千上萬(wàn)的專業(yè)工程師創(chuàng)建并分析真實(shí)的機(jī)械系統(tǒng)得到的。其工作模型包括自動(dòng)碰撞檢測(cè)和反應(yīng)NURBS的幾何形狀。最新版本還包括普遍腳本為Flexbeam、剪力和彎矩、和銷釘摩擦等。這些腳本都被定制以擴(kuò)展用戶工作模型的使用。它是構(gòu)建一個(gè)想象中產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)的最好仿真工具，能夠測(cè)定產(chǎn)品合理性，推薦產(chǎn)品的相關(guān)參數(shù)。workingmodel界面十分簡(jiǎn)潔明了，操作簡(jiǎn)單，使用方便。2、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析主動(dòng)件： 曲柄1連架桿： 桿3連桿： 桿2,4從動(dòng)件： 滑塊5 此機(jī)構(gòu)是六桿曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)有五個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，7個(gè)低副組成。 由主動(dòng)件曲柄1作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)連桿2運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)連架桿3和連桿4運(yùn)動(dòng)，連架桿3作定軸轉(zhuǎn)，連桿4

5、通過(guò)推動(dòng)使滑塊5做上下運(yùn)動(dòng)。自由度公式 F=3n-(2Pl+PhP)-F F是自由度，n為活動(dòng)構(gòu)件數(shù)Pl是低副個(gè)數(shù)，Ph是高副個(gè)數(shù)P是虛約束個(gè)數(shù)，F(xiàn)是局部自由度構(gòu)件n=5低副Pl=7高副Ph=0F=3*5-2*7=1 由自由度公式，機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)，低副和高副數(shù)量最終算得機(jī)構(gòu)的自由度為1. 由于自由度等于原動(dòng)件個(gè)數(shù)，所以這個(gè)機(jī)構(gòu)均有確定的運(yùn)動(dòng)。 3、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性能分析 主要研究結(jié)構(gòu)為滑塊部分3.1機(jī)構(gòu)的位置分析分析：此滑塊是以移動(dòng)副進(jìn)行約束的，所以只在豎直方向上有位移?？梢郧逦乜吹交瑝K在極位點(diǎn)有一段明顯的停留，這段停留可以滿足鍛壓的需求。3.2機(jī)構(gòu)的速度分析分析：通過(guò)對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的速度分析，我們

6、可以知道，在上圖黑點(diǎn)處，即為下極位點(diǎn)處，可以看出此時(shí)的速度接近為零，根據(jù)功率不變的條件，此時(shí)的力非常大，可以獲得很高的機(jī)械利益滿足鍛壓，而且此速度也有一段時(shí)間的停留可以更好地鍛壓。3.3機(jī)構(gòu)的加速度分析分析：通過(guò)對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的加速度分析，我們可以看到有一段時(shí)間加速度的變化非常大，這段時(shí)間就是滑塊回程的時(shí)候，可以獲得急回的特性，提高工作效率。3.4機(jī)構(gòu)在一個(gè)周期內(nèi)運(yùn)動(dòng)的具體數(shù)據(jù)Y-Position of Rectangle 19Velocity of Rectangle 19Acceleration of Rectangle 19 t y t Vy t Ay0.000-10.9150.0000

7、.0000.000-3.504e-0150.050-10.9500.050-0.8870.050-7.4550.100-11.0030.100-1.2530.100-7.182.2.600-17.6652.600-0.4062.6001.2402.650-17.6842.650-0.3472.6501.1162.700-17.7002.700-0.2942.7001.0002.750-17.7132.750-0.2472.7500.8922.800-17.7252.800-0.2052.8000.7952.850-17.7342.850-0.1672.8500.7092.900-17.7422

8、.900-0.1342.9000.6342.950-17.7472.950-0.1042.9500.5713.000-17.7523.000-0.0773.0000.5213.050-17.7553.050-0.0523.0500.4843.100-17.7573.100-0.0283.1000.4603.150-17.7583.150-0.0053.1500.4503.200-17.7583.2000.0173.2000.4543.250-17.7563.2500.0403.2500.4723.300-17.7543.3000.0653.3000.5033.350-17.7503.3500.

9、0913.3500.5483.400-17.7453.4000.1203.4000.6073.450-17.7383.4500.1523.4500.6793.500-17.7293.5000.1883.5000.7633.550-17.7193.5500.2283.5500.8603.600-17.7063.6000.2743.6000.9693.650-17.6913.6500.3253.6501.0903.700-17.6743.7000.3833.7001.2213.750-17.6533.7500.4483.7501.362.通過(guò)對(duì)上面一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期的具體數(shù)據(jù)的分析，1.標(biāo)紅加下劃線的數(shù)

10、據(jù)即為下極位點(diǎn)附近的運(yùn)動(dòng)，有一段明顯的停留，位移變化很小，可以滿足鍛壓要求。2.加黃框的數(shù)據(jù)即為下極位點(diǎn)附近速度數(shù)據(jù)，可以看出速度很小，從而可以獲得極大的機(jī)械利益。4、結(jié)論 利用workingmodel進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析具有很大的優(yōu)越性,不僅能夠逼真模擬裝置的運(yùn)動(dòng)具體情形,而且還能夠同步運(yùn)算出各桿件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，同時(shí)監(jiān)控運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。其分析的機(jī)構(gòu)的精確詳細(xì)的參數(shù)對(duì)于設(shè)計(jì)改進(jìn)機(jī)構(gòu)具有極其重要的作用。我們通過(guò)對(duì)此機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真明確了此機(jī)構(gòu)的如下幾個(gè)特性：1.在下極位點(diǎn)有很強(qiáng)的機(jī)械利益。2.在下極位點(diǎn)附近有一段停留時(shí)間，滿足鍛壓的要求。3.有急回運(yùn)動(dòng)，節(jié)省回程時(shí)的時(shí)間，提高效率。5、參考文獻(xiàn)1孫恒，陳作模，葛文杰。機(jī)械原理 高等教育出版社 第七版2機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)S.化學(xué)工業(yè)出版社3顧艷紅，蔡曉軍，徐林林等.基于Working Model 2D運(yùn)動(dòng)仿真的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)J.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2008,25(2). 6、研究工作感想 通過(guò)此次對(duì)workingmodel的學(xué)習(xí)和使用，我學(xué)到了一些機(jī)械原理的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和簡(jiǎn)單的技能，在處理專業(yè)技能問(wèn)題時(shí)，具有充分靈活的頭