半自動(dòng)平壓模切機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其運(yùn)動(dòng)仿真祥解

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）目 次

第 I頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)1緒論.............................................................12半自動(dòng)平壓模切機(jī)工作原理.........................................23模切機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及選擇...........................................33.1實(shí)現(xiàn)下模往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)思路和選擇方案.........................33.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求.....................................44傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算.......................................54.1總傳動(dòng)比計(jì)算...................................................54.2擺桿滑塊機(jī)構(gòu)傳動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算.......................................54.3急回角θ計(jì)算...................................................75滑塊E點(diǎn)的速度和加速度計(jì)算.......................................85.1位置1分析.....................................................85.1.1繪制機(jī)構(gòu)速度位置圖..........................................95.1.2確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的速度........................................95.1.3繪制機(jī)構(gòu)加速度位置圖.......................................105.1.4確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的加速度.....................................105.2位置2分析...................................................115.2.1繪制機(jī)構(gòu)速度位置圖.........................................125.2.2確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的速度.......................................135.2.3繪制機(jī)構(gòu)加速度位置圖.......................................145.2.4確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的加速度.....................................145.3位置3分析...................................................155.3.1繪制機(jī)構(gòu)速度位置圖.........................................175.3.2確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的速度.......................................175.3.3繪制機(jī)構(gòu)加速度位置圖.......................................185.3.4確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的加速度.....................................186模切機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真............................................206.1ADAMS軟件概述.................................................206.2模切機(jī)構(gòu)的ADAMS建模...........................................206.3位置1時(shí)ADMAS建模...........................................226.3.1ADMAS建模圖形輸出..........................................226.3.2E點(diǎn)位置ADMAS輸出數(shù)據(jù)圖表..................................226.4位置2時(shí)的ADMAS建模.........................................24本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第II頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)建模圖形輸出 24 點(diǎn)位置ADMAS輸出數(shù)據(jù)圖表 246.5 位置3時(shí)ADMAS建模 26建模圖形輸出 26 點(diǎn)位置ADMAS輸出數(shù)據(jù)圖表 26結(jié)論 28致謝 29參考文獻(xiàn) 30緒論隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高商品的包裝愈顯重要我國(guó)包裝工業(yè)的迅速發(fā)展使得市場(chǎng)急需大量高性能的自動(dòng)化包裝機(jī)械以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的社會(huì)需求我國(guó)包裝機(jī)械是包裝工業(yè)的一大門(mén)類(lèi)產(chǎn)品在包裝工業(yè)中有著舉足輕重的地位和作用它給許多行業(yè)提供了必要的技術(shù)設(shè)備以完成產(chǎn)品的包裝工藝過(guò)程同時(shí)包裝產(chǎn)品因質(zhì)量高生產(chǎn)效率高品種多生產(chǎn)環(huán)境好生產(chǎn)成本低環(huán)境污染小而獲得較強(qiáng)的生命力帶來(lái)了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益據(jù)統(tǒng)計(jì)紙包裝容器的應(yīng)用最為廣泛占總消耗品的 . 其中折疊紙盒由于它具有易回收無(wú)污染等特點(diǎn)因而受到各國(guó)環(huán)保部門(mén)的重視具有很大的應(yīng)用價(jià)值模切機(jī)作為一種模壓折疊紙盒工藝的專(zhuān)用包裝機(jī)械逐步地顯現(xiàn)出其巨大的市場(chǎng)價(jià)值。美國(guó)日本德國(guó)意大利是世界上包裝機(jī)械四大強(qiáng)國(guó)， 美國(guó)是世界上包裝機(jī)械發(fā)展歷史較長(zhǎng)的國(guó)家早已形成了獨(dú)立完整的包裝機(jī)械體系其品種和產(chǎn)量均居世界之首日本的包裝機(jī)械以中小型單機(jī)為主具有體積小精密度高易安裝操作方便自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)德國(guó)的包裝機(jī)械在計(jì)量制造技術(shù)性能等方面居領(lǐng)先地位特別是啤酒飲料灌裝設(shè)備具有高速成套自動(dòng)化程度高可靠性好等特點(diǎn)享譽(yù)全球一些大公司生產(chǎn)的包裝機(jī)械集機(jī)-電-儀及微機(jī)控制于一體采用光電感應(yīng)以光標(biāo)控制并配有防靜電裝置意大利是僅次于德國(guó)的第二大包裝機(jī)械出口國(guó)意大利的包裝機(jī)械多用于食品工業(yè)具有性能優(yōu)良外觀(guān)考究?jī)r(jià)格便宜的特點(diǎn)出口比例占80%左右美國(guó)是其最大的出口市場(chǎng)。在眾多印后設(shè)備品中，我國(guó)模切機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)達(dá)到較高的水平。模切機(jī)的品種基本滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)印刷包裝業(yè)的生產(chǎn)需求。國(guó)內(nèi)已經(jīng)可以制造包括全自動(dòng)平壓平模切機(jī)在內(nèi)的商標(biāo)模切機(jī)、不干膠商標(biāo)模切機(jī)、圓壓圓模切機(jī)、圓壓平模切機(jī)、平壓模切壓痕機(jī)（老虎嘴模切機(jī)）等產(chǎn)品。近年來(lái)，已經(jīng)可以制造聯(lián)動(dòng)線(xiàn)上的模切單元，本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第III頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)如：柔性版印刷機(jī)、凹版印刷機(jī)、不干膠印刷機(jī)、瓦楞紙印刷開(kāi)槽機(jī)等設(shè)備的模切單元。目前，我國(guó)模切機(jī)的種類(lèi)有商標(biāo)模切機(jī)、圓壓平模切機(jī)、平壓模切壓痕機(jī)、不干膠商標(biāo)模切機(jī)、數(shù)控商標(biāo)模切機(jī)、圓壓圓模切機(jī)、半自動(dòng)平壓模切機(jī)、全自動(dòng)平壓平模切機(jī)等。其中，平壓模切機(jī)是包裝印刷工業(yè)中的重要加工設(shè)備，主要用于紙盒、紙箱或商標(biāo)等印刷品的模切、壓痕和冷壓凹凸。半自動(dòng)平壓模切機(jī)工作原理半自動(dòng)平壓模切機(jī)是印刷、包裝行業(yè)壓制紙盒、紙箱等紙制品的專(zhuān)用設(shè)備。它可對(duì)各種規(guī)格的紙板、厚度在 4mm以下的瓦楞紙板，以及各種高級(jí)精細(xì)的印刷品進(jìn)行壓痕、切線(xiàn)、壓凹凸。經(jīng)過(guò)壓痕、切線(xiàn)的紙板，用手工或機(jī)械沿切線(xiàn)處去掉邊料后，沿著壓出的壓痕可折疊成各種紙盒、紙箱，或制成凹凸的商標(biāo)。其工藝動(dòng)作示意圖如圖 2.1所示：圖2.1平壓模切機(jī)工藝動(dòng)作示意圖1—雙列鏈傳動(dòng) 2—主動(dòng)鏈輪 3—走紙橫快 4—工作臺(tái)面5—固定上模 6—可動(dòng)下模 7—執(zhí)行構(gòu)件 8—紙板本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 IV頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)壓制工藝主要分為兩部分，一為將紙走到位，二是對(duì)紙板進(jìn)行沖壓。走紙過(guò)程采用雙鏈輪傳動(dòng)，鏈輪上有五個(gè)走紙橫塊。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，主動(dòng)鏈輪由間歇機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，使雙鏈輪做同步的間歇運(yùn)動(dòng)。每次停歇時(shí)，鏈上的的一個(gè)走紙橫塊恰好走到主動(dòng)輪下方的位置，工作臺(tái)下的控制夾緊機(jī)構(gòu)使橫塊上的夾緊機(jī)構(gòu)張開(kāi)，人將紙送入到夾緊機(jī)構(gòu)中，夾緊片夾緊，機(jī)構(gòu)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，將紙板送入到具有固定上模和可動(dòng)下模的沖壓模切機(jī)構(gòu)中，機(jī)構(gòu)再次停歇，這時(shí)，在工作臺(tái)下面的主動(dòng)傳動(dòng)構(gòu)件和下模一起向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)紙板的壓痕，切線(xiàn)。壓切完成之后，機(jī)構(gòu)再次運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)循環(huán)。模切機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及選擇根據(jù)半自動(dòng)平壓模機(jī)構(gòu)的工作原理， 把機(jī)器完成加工要求的動(dòng)作分解為若干種基本運(yùn)動(dòng)。對(duì)本題進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)是可考慮以下幾種機(jī)構(gòu)方案：3.1實(shí)現(xiàn)下模往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)思路和選擇方案由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要具有急回和增力特性， 可以選擇曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和搖桿滑塊鏈接機(jī)構(gòu)，也可以選擇曲柄搖桿和搖桿滑塊鏈接的六桿機(jī)構(gòu)和曲柄搖桿，或者搖桿滑塊鏈接機(jī)構(gòu)，分別如圖 3.1、3.2、3.3所示。圖3.1曲柄滑塊機(jī)構(gòu)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第V頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)圖3.2曲柄搖桿機(jī)構(gòu)圖3.3搖桿滑塊機(jī)構(gòu)由于圖3.2中兩軸連接點(diǎn)所受沖力過(guò)大會(huì)失效所以放棄， 而圖3.1中機(jī)構(gòu)有同樣的問(wèn)題，當(dāng)沖力過(guò)大時(shí)，對(duì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)所施加的力會(huì)引起機(jī)構(gòu)失效。所以選擇圖 3.3所示機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)由曲柄搖桿和搖桿滑塊串聯(lián)而成，主要優(yōu)點(diǎn)是滑塊 5承受很大載荷時(shí)，連桿2卻受力很小，曲柄1所需的趨向力矩小，因而該機(jī)構(gòu)常被稱(chēng)為增力機(jī)構(gòu)，具有節(jié)省動(dòng)力的優(yōu)點(diǎn)。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）3.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求

第 VI頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)圖3.4 模切機(jī)生產(chǎn)阻力曲線(xiàn)1）每小時(shí)壓制紙板3000張2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n=1450r/min，滑塊推動(dòng)下模向上運(yùn)動(dòng)時(shí) PC=2×106N，回程時(shí)不受力，回程的平均速度為工作形成平均速度的 1.3倍，下模移動(dòng)的行程長(zhǎng)度是H=50±0.5mm，下模和滑塊的質(zhì)量約120kg。3）工作臺(tái)面離地面的距離約 120mm。4）所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的性能要良好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，節(jié)省動(dòng)力，壽命長(zhǎng)，便于制造。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算這里傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算指的是壓力角取值不同的情況下 E點(diǎn)的速度及加速度計(jì)算。4.1總傳動(dòng)比計(jì)算此處省略 NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙等.請(qǐng)聯(lián)系扣扣：九七一九二零八零零另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過(guò)答辯本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第VII頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)當(dāng)L3=L4時(shí)，φ4=π-φ3S=H-[2L3-2L3Sinφ3]式（4.3）當(dāng)搖桿在最右端極限位置時(shí)，取 φ3=φ30，此時(shí)S=0L=H/2（1-Sinφ）=50/2（1-Sinφ）式（4.4）333圖4.2 模切機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力分析由于已知條件可知，工作臺(tái)面離地面的距離約 1200mm，即L3+L4≤1200mm，則L3≤600mm，由此可知：L 3=50/2（1-Sin φ30）≤600mm，1-Sinφ30≥1/24，Sinφ30≤23/24，即φ30≤73.4°則0≤α≤16.6°從節(jié)省動(dòng)力的方面考慮，則壓力角 α要求愈小，即φ3 要盡可能大，所以可以取不同的φ30進(jìn)行分開(kāi)考慮。4.3急回角θ計(jì)算[18,19]如圖4.3所示是執(zhí)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)極限位置本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第VIII頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)圖4.3 極限位置的執(zhí)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)示意圖由題意可知：K=180°+θ/180°-θ式（4.5）θ=180°(K-1)/(K+1)由K=1.3可得θ=180°×（1.3-1）/（1.3+1）=23.48°滑塊E點(diǎn)的速度和加速度計(jì)算5.1位置1分析當(dāng)φ30=60°，θ1=50°，已知 DE=1200,CD=CE,K=1.，3L3=L4，求L4，AB，BC。當(dāng)C點(diǎn)處于極限位置時(shí)，即C點(diǎn)在DE直線(xiàn)上時(shí)，A,B,C處于同一直線(xiàn),而當(dāng)φ30=60時(shí)，由于CD長(zhǎng)度已知，則此時(shí)C點(diǎn)的位置已知，又由θ1=50°可以畫(huà)出CB的軌跡，即此[20]時(shí)的CB是以C點(diǎn)為圓心的一個(gè)圓，作 C垂直CD，則C=BC-ABAC=BC+AB。所以 AB=1/2(BC- BC+AC-AC)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 IX頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)圖5.1 φ30=60°，θ1=50°時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置示意圖由極限位置時(shí)D，E，C在同一條直線(xiàn)上可以知道 L4=1/2DE=600mm。算得AB=295.42mm，取AB=296mm，BC=891.96mm，取BC=892mm。VB=ω*LAB，ω=2πn/60=2×1450×3.14÷60=151.8r/s。VB=151.8×296mm=44.9328m/s,取VB=45m/s。 繪制機(jī)構(gòu)速度位置圖根據(jù)已知各構(gòu)件的長(zhǎng)度及構(gòu)件的位置 ,用選定的比例尺μv從構(gòu)件開(kāi)始按幾何作圖法繪制機(jī)構(gòu)位置圖。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第X頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)圖5.2 構(gòu)件該位置速度多邊形圖 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的速度由于A處角加速度ω1的大小,方向已知,所以B點(diǎn)的速度VB大小和方向也已知。為求C處的速度，可根據(jù)同一構(gòu)件上相對(duì)速度原理寫(xiě)出相對(duì)速度矢量方程式：V=VB+VCB式（5.1）C方向⊥CD⊥AB⊥CB大小未知ω*LAB未知式中V,V表示點(diǎn)C,B的絕對(duì)速度，V表示點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的相對(duì)速度，其方向垂CBCB直CB，大小未知；點(diǎn)C的速度方向垂直CD，大小未知。在上面矢量方程式中，僅VC和V的大小未知，可以用圖解法求解。為此在圖上任取一點(diǎn)P，作代表V的矢量Pb，CBB其方向垂直AB，指向與ω1轉(zhuǎn)向一致，長(zhǎng)度等于 VB/μv,μv為速度比例尺，取μv=1,過(guò)P點(diǎn)作直線(xiàn)垂直CD代表VC的方向線(xiàn)，再過(guò)點(diǎn)b作直線(xiàn)垂直CB代表Vcb的方向線(xiàn)，這兩方向線(xiàn)交點(diǎn)為c，則矢量pc和bc便分別代表VC和VCB，則矢量pc和bc便分別代表Vc和Vcb，其大小為Vc=μvpc及Vcb=μvbc。則VC=50.436×μv=50.436m/s取 V C=51m/s為求點(diǎn)E的速度VE，同理根據(jù)同一構(gòu)件上點(diǎn) E相對(duì)點(diǎn)C及點(diǎn)E相對(duì)點(diǎn)B的相對(duì)速度原理寫(xiě)出相對(duì)速度矢量方程式 :V E = V C + V EC 式（5.2）方向 ？ ⊥CD ⊥EC本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）大小 未知 51m/s 未知

第 XI頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)速度分析圖如圖 所示，所以VE=49.772m/s×μv=49.772m/s取 V E=50m/s 繪制機(jī)構(gòu)加速度位置圖圖5.3 構(gòu)件該位置加速度多邊形圖 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的加速度在進(jìn)行加速度分析時(shí)，因構(gòu)件 A的角速度ω1和角加速度ε1的大小,方向都已知,故B處的法向加速度 anb和atb也已知，為求構(gòu)件 D上點(diǎn)C的加速度，可根據(jù)同一構(gòu)件上相對(duì)加速度原理寫(xiě)出相對(duì)加速度矢量方程式：a= a+ a 式（5.3）c b cb或：n+ac=n+n+acbacabacb方向CD⊥CDBACB⊥CB2大小2未知2vcb未知lcdlABlcbn表示點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的法向加速度,其方向?yàn)閺腃指向點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的切向式中acb加速度,其方向垂直CB。又因速度多邊形已作出，所以上式法向加速度都可求出，僅有ac和acb的大小未知，同樣可以用圖解法求解。如圖5.3，在圖上取一點(diǎn)π，作πn并從B指向A,長(zhǎng)度為(2)/a,其中a為加速度比aABlAB例尺,取a=1,再過(guò)b做bc'代表cbn,方向是平行CB并從C指向B,長(zhǎng)度為a本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第XII頁(yè)共Ⅱ頁(yè)2(vcb)/a；過(guò)c'作垂直CB代表cb的方向線(xiàn)c'c，又用同一比例尺從點(diǎn)π做πc''代lcba2表cn，方向是平行CD并從C指向D，長(zhǎng)度為（vc）/a；接著過(guò)c''做垂直CD代表alcdac的方向線(xiàn)c''c。該兩個(gè)方向線(xiàn)相交與c，連接πc,則矢量πc便代表acac=5602.9m2s為求E點(diǎn)的加速度，根據(jù)構(gòu)件D上C，E兩點(diǎn)相對(duì)加速度原理可寫(xiě)出aE=n+ac+n+aec式（5.4）acaec方向⊥BCCD⊥CDEC⊥EC22大小未知vc17.2vEC未知lcdlec上式中只有aE的大小和aec的大小未知,故可圖解求得。在圖5.3中可知,maE=1086.72s5.2 位置2分析當(dāng)φ30=50°，θ1=40°，已知 DE=1200,CD=CE,K=1.，3L3=L4求L4，AB，BC。當(dāng)C點(diǎn)處于極限位置時(shí)，即C點(diǎn)在DE直線(xiàn)上時(shí)，A,B,C處于同一直線(xiàn),而當(dāng)φ30=50°，由于CD長(zhǎng)度已知，則此時(shí)C點(diǎn)的位置已知，又由θ1=40°畫(huà)出CB的軌跡，即此時(shí)的CB是以C點(diǎn)為圓心的一個(gè)圓，作 C垂直CD，則C=BC-ABAC=BC+AB所以

AB=1/2(BC-

BC+AC-AC)由圖可知，

AC=BC-AB

A C=BC+AB所以

AB=1/2(BC-

BC+AC-AC)算得AB=212.02mm，取AB=213mm，BC=918.99mm，取BC=919mm。VB=ω*LAB，ω=2πn/60=2×1450×3.14÷60=151.8r/s。VB=151.8×213mm=32.334m/s,取VB=33m/s。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第XIII頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)圖5.4 φ30=50°，θ1=40°執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置示意圖 繪制機(jī)構(gòu)速度位置圖根據(jù)已知各構(gòu)件的長(zhǎng)度及構(gòu)件的位置 ,用選定的比例尺μv從構(gòu)件開(kāi)始按幾何作圖法繪制機(jī)構(gòu)位置圖 。圖5.5 構(gòu)件該位置速度多邊形圖 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的速度由于A處角加速度ω1的大小,方向已知,所以B點(diǎn)的速度VB大小和方向也已知。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）

第

XIV

頁(yè)

共Ⅱ頁(yè)為求

C處的速度，可根據(jù)同一構(gòu)件上相對(duì)速度原理寫(xiě)出相對(duì)速度矢量方程式：VC

= V

B

+

V

CB

式（5.5）方向

⊥CD

⊥AB

⊥CB大小

未知

ωLAB

未知式中

VC,VB表示點(diǎn)

C,B的絕對(duì)速度，

VCB表示點(diǎn)

C相對(duì)點(diǎn)

B的相對(duì)速度，其方向垂直CB，大小未知；點(diǎn) C的速度方向垂直 CD，大小未知。在上面矢量方程式中，僅 VC和VCB的大小未知，可以用圖解法求解。為此在圖上任取一點(diǎn) P，作代表VB的矢量Pb，其方向垂直AB，指向與ω1轉(zhuǎn)向一致，長(zhǎng)度等于VB/μv,μv為速度比例尺，取μv=0.1,過(guò)P點(diǎn)作直線(xiàn)垂直CD代表VC的方向線(xiàn)，再過(guò)點(diǎn)b作直線(xiàn)垂直CB代表Vcb的方向線(xiàn)，這兩方向線(xiàn)交點(diǎn)為c，則矢量pc和bc便分別代表VC和VCB，則矢量pc和bc便分別代表Vc和Vcb，其大小為Vc=μvpc及Vcb=μvbc。則VC=44.472×μv=44.472m/s取 V C=45m/s為求點(diǎn)E的速度VE，同理根據(jù)同一構(gòu)件上點(diǎn) E相對(duì)點(diǎn)C及點(diǎn)E相對(duì)點(diǎn)B的相對(duì)速度原理寫(xiě)出相對(duì)速度矢量方程式 :V E = V C + V EC 式（5.6）方向 未知 ⊥CD ⊥EC大小 未知 45m/s 未知速度分析圖如圖 所示，所以VE=57.27m/s×μv=57.27m/s取VE=58m/s本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 繪制機(jī)構(gòu)加速度位置圖

第XV頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)圖5.6 構(gòu)件該位置加速度多邊形圖 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的加速度在進(jìn)行加速度分析時(shí)，因構(gòu)件 A的角速度ω1和角加速度ε1的大小,方向都已知,故B處的法向加速度 anb和atb也已知，為求構(gòu)件 D上點(diǎn)C的加速度，可根據(jù)同一構(gòu)件上相對(duì)加速度原理寫(xiě)出相對(duì)加速度矢量方程式：ac= ab+ acb或：nac=nnacbac+ab+acb+式(5.7)方向CD⊥CDBACB⊥CB22大小vc未知2lABvcb未知lcdlcbn表示點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的法向加速度,其方向?yàn)閺腃指向點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的切向式中acb加速度,其方向垂直CB。又因速度多邊形已作出，所以上式法向加速度都可求出，僅有ac和acb的大小未知，同樣可以用圖解法求解。如圖5.6，在圖上取一點(diǎn)π，作πn并從B指向A,長(zhǎng)度為(2)/a,其中a為加速度比aABlABn例尺,取a=1,再過(guò)b做bc'代表acb,方向是平行CB并從C指向B,長(zhǎng)度為本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第XVI頁(yè)共Ⅱ頁(yè)2(vcb)/a；過(guò)c'作垂直CB代表cb的方向線(xiàn)c'c，又用同一比例尺從點(diǎn)π做πc''代lcba2表cn，方向是平行CD并從C指向D，長(zhǎng)度為（vc）/a；接著過(guò)c''做垂直CD代表alcdac的方向線(xiàn)c''c。該兩個(gè)方向線(xiàn)相交與c，連接πc,則矢量πc便代表acac=2929.2m2s為求E點(diǎn)的加速度，根據(jù)構(gòu)件D上C，E兩點(diǎn)相對(duì)加速度原理可寫(xiě)出aE=n+ac+n+aec式(5.8)acaec方向⊥BCCD⊥CDEC⊥EC22大小未知vc2929.2vEC未知lcdlec上式中只有aE的大小和aec的大小未知,故可圖解求得。在圖5.6中可知maE=6721.52s5.3 位置3分析當(dāng)φ30=50°θ1=45°時(shí),知DE=1200,CD=CE,K=1.，3L3=L4求L4，AB，BC。當(dāng)C點(diǎn)處于極限位置時(shí)，即C點(diǎn)在DE直線(xiàn)上時(shí)，A,B,C處于同一直線(xiàn),而當(dāng)φ30=60時(shí)，由于CD長(zhǎng)度已知，則此時(shí) C點(diǎn)的位置已知，又由θ1=50°可以畫(huà)出CB的軌跡，即此時(shí)的CB是以C點(diǎn)為圓心的一個(gè)圓，作 C垂直CD，則C=BC-ABAC=BC+AB所以

AB=1/2(BC-

BC+AC-AC

)L4=600m，由圖

5.7

可知,AC=BC-AB

A C=BC+AB所以

AB=1/2(BC-

BC+AC-AC)算得AB=234.36mm，取AB=235mm，BC=831mm。VB=ωLAB，ω=2πn/60=2×1450×3.14÷60=151.8r/s。VB=151.8×235mm=35.673m/s,取VB=36m/s。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 XVII頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)圖5.7 φ30=50°，θ1=45°執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置示意圖 繪制機(jī)構(gòu)速度位置圖圖5.8 構(gòu)件該位置速度多邊形圖本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的速度

第XVIII 頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)由于A處角加速度ω1的大小,方向已知,所以B點(diǎn)的速度VB大小和方向也已知。為求C處的速度，可根據(jù)同一構(gòu)件上相對(duì)速度原理寫(xiě)出相對(duì)速度矢量方程式：VC = V B + V CB 式(5.9)方向 ⊥CD ⊥AB ⊥CB大小 未知 ω*LAB 未知式中VC,VB表示點(diǎn)C,B的絕對(duì)速度，VCB表示點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的相對(duì)速度，其方向垂直CB，大小未知；點(diǎn) C的速度方向垂直 CD，大小未知。在上面矢量方程式中，僅 VC和VCB的大小未知，可以用圖解法求解。為此在圖上任取一點(diǎn) P，作代表VB的矢量Pb，其方向垂直AB，指向與ω1轉(zhuǎn)向一致，長(zhǎng)度等于 VB/μv,μv為速度比例尺，取μv=1,過(guò)P點(diǎn)作直線(xiàn)垂直CD代表VC的方向線(xiàn)，再過(guò)點(diǎn)b作直線(xiàn)垂直CB代表Vcb的方向線(xiàn)，這兩方向線(xiàn)交點(diǎn)為c，則矢量pc和bc便分別代表VC和VCB，則矢量pc和bc便分別代表Vc和Vcb，其大小為Vc=μvpc及Vcb=μvbc。則VC=48.92×μv=48.92m/s取 V C=49m/s為求點(diǎn)E的速度VE，同理根據(jù)同一構(gòu)件上點(diǎn) E相對(duì)點(diǎn)C及點(diǎn)E相對(duì)點(diǎn)B的相對(duì)速度原理寫(xiě)出相對(duì)速度矢量方程式 :V E = V

C + V EC 式(5.10)方向 未知 ⊥CD ⊥EC大小 未知 49m/s 未知速度分析圖如圖 5.8所示，所以VE=56.05m/s×μv=56.05m/s取VE=57m/s本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 繪制機(jī)構(gòu)加速度位置圖

第 XIX頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)圖5.9 構(gòu)件該位置加速度多邊形圖 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的加速度在進(jìn)行加速度分析時(shí)，因構(gòu)件 A的角速度ω1和角加速度ε1的大小,方向都已知,故B處的法向加速度 anb和atb也已知，為求構(gòu)件 D上點(diǎn)C的加速度，可根據(jù)同一構(gòu)件上相對(duì)加速度原理寫(xiě)出相對(duì)加速度矢量方程式：ac=ab+acb或：nac=nnacbac+ab+acb+式（5.11）方向CD⊥CDBACB⊥CB22大小vc未知2vcb未知lABlcdlcbn式中acb表示點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的法向加速度,其方向?yàn)閺腃指向點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的切向加速度,其方向垂直CB。又因速度多邊形已作出，所以上式法向加速度都可求出，僅有ac和acb的大小未知，同樣可以用圖解法求解。如圖5.1.3所示，在圖上取一n并從B指向A,長(zhǎng)度為(2a,其中aABlAB)/a為加速度比例尺,取na=1,再過(guò)b做bc'代表acb,方向是平行CB并從C指向本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第XX頁(yè)共Ⅱ頁(yè)2B,長(zhǎng)度為(vcb)/a；過(guò)c'作垂直CB代表cb的方向線(xiàn)c'c，又用同一比例尺從點(diǎn)πl(wèi)cba2做πc''代表n，方向是平行CD并從C指向D，長(zhǎng)度為（vc）/；接著過(guò)c''做aaclcd垂直CD代表ac的方向線(xiàn)c''c。該兩個(gè)方向線(xiàn)相交與c，連接πc,則矢量πc便代表acac=57.04m2s為求E點(diǎn)的加速度，根據(jù)構(gòu)件D上C，E兩點(diǎn)相對(duì)加速度原理可寫(xiě)出aEnacnaec=ac++aec+式（5.12）方向⊥BCCD⊥CDEC⊥EC22大小未知vc57.04vEC未知lcdlec上式中只有aE的大小和aec的大小未知,故可圖解求得。在圖5.1.3中可知aE=166.16m2s本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）模切機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真

第 XXI頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)6.1 ADAMS軟件概述ADAMS，即機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析 (Automatic DynamicAnalysis ofMechanicalSystems)，該軟件是美國(guó) MDI公司(MechanicalDynamicsInc.) 開(kāi)發(fā)的虛擬樣機(jī)分析軟件。目前，ADAMS己經(jīng)被全世界各行各業(yè)的數(shù)百家主要制造商采用。 根據(jù)1999年機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真分析軟件國(guó)際市場(chǎng)份額的統(tǒng)計(jì)資料， ADAMS軟件銷(xiāo)售總額近八千萬(wàn)美元、占據(jù)了51%的份額。ADAMS軟件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫(kù)、約束庫(kù)、力庫(kù)，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)幾何模型，其求解器采用多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論中的拉格郎日方程方法，建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程，對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線(xiàn)。 ADAMS軟件的仿真可用于預(yù)測(cè)機(jī)械系統(tǒng)的性能、運(yùn)動(dòng)范圍、碰撞檢測(cè)、峰值載荷以及計(jì)算有限元的輸入載荷等。ADAMS一方面是虛擬樣機(jī)分析的應(yīng)用軟件，用戶(hù)可以運(yùn)用該軟件非常方便地對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。另一方面，又是虛擬樣機(jī)分析開(kāi)發(fā)工具，其開(kāi)放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶(hù)進(jìn)行特殊類(lèi)型虛擬樣機(jī)分析的二次開(kāi)發(fā)工具平臺(tái)。 ADAMS軟件有兩種操作系統(tǒng)的版本： UNIX版和WindowsNT/2000版。本書(shū)將以Windows2000版的ADAMSl2.0為藍(lán)本進(jìn)行介紹。ADAMS軟件由基本模塊、擴(kuò)展模塊、接口模塊、專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域模塊及工具箱 5類(lèi)模塊組成。用戶(hù)不僅可以采用通用模塊對(duì)一般的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行仿真，而且可以采用專(zhuān)用模塊針對(duì)特定工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的問(wèn)題進(jìn)行快速有效的建模與仿真分析。6.2模切機(jī)構(gòu)的ADAMS建模在第三章中我們對(duì)模切機(jī)構(gòu)進(jìn)行了各種方案設(shè)計(jì)和比較，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算和分析，得出最佳方案。現(xiàn)在對(duì)其進(jìn)行 ADAMS建模，其具體建模流程為圖 6.1。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 XXII頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)圖6.1ADAMS 建模界面本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）6.3 位置1時(shí)ADMAS建模建模圖形輸出

第XXIII 頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)圖6.2 利用ADMAS建模的平壓模切往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖 點(diǎn)位置ADMAS輸出數(shù)據(jù)圖表位移圖形圖6.3ADMAS輸出的位移圖形本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第XXIV頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)速度圖形圖6.4ADMAS輸出的速度圖形加速度圖形圖6.5ADMAS輸出的加速度圖形本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）6.4 位置2時(shí)的ADMAS建模建模圖形輸出

第XXV頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)圖6.6 利用ADMAS建模的平壓模切往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖 點(diǎn)位置ADMAS輸出數(shù)據(jù)圖表位移圖形圖6.7 ADMAS輸出的位移圖形本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）速度圖形

第XXVI頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)圖6.8ADMAS輸出的速度圖形加速度圖形圖6.9ADMAS輸出的加速度圖形本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）6.5 位置3時(shí)ADMAS建模建模圖形輸出

第XXVII 頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)圖6.10 利用ADMAS建模的平壓模切往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖 點(diǎn)位置ADMAS輸出數(shù)據(jù)圖表位移圖形圖6.11ADMAS輸出的位移圖形本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）速度圖形

第XXVIII 頁(yè) 共Ⅱ頁(yè)圖6.12ADMAS輸出的速度圖形加速度圖形圖6.13ADMAS輸出的加速度圖形根據(jù)圖6.11、6.12和6.13的曲線(xiàn)圖仿真結(jié)果分析可知，所確定選擇的方案所設(shè)計(jì)的模切機(jī)構(gòu)完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)然通過(guò)MSC·ADAMS強(qiáng)大的后置處理，也可以對(duì)設(shè)計(jì)中存在的不足，能夠更為直觀(guān)、準(zhǔn)確地分析并加以改進(jìn)，有效提高設(shè)計(jì)效率。成形過(guò)程數(shù)字化仿