《壓床機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《壓床機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書（35頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、壓床機(jī)構(gòu)壓床機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書姓姓 名：名： 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)：班班 級(jí)：級(jí)： 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 年 月I目 錄第第 1 章章 問(wèn)題的提出問(wèn)題的提出.1第第 2 章章 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要要求與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)求與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù).1 2.1 設(shè)計(jì)要求.2 2.2 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù).2第第 3 章章 機(jī)構(gòu)選型設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)選型設(shè)計(jì).23.1 選擇不同的方案.23.2 兩種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較.3第第 4 章章 機(jī)構(gòu)尺度綜合機(jī)構(gòu)尺度綜合.4第第 5 章章 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析.65.1 壓床機(jī)構(gòu)的模型建立與仿真.65.2 壓床機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真.85.3 壓床機(jī)構(gòu)沖頭在 X 方向的偏移驗(yàn)證.10第第 6 章章 機(jī)構(gòu)動(dòng)力分

2、析機(jī)構(gòu)動(dòng)力分析.11 6.1 壓床機(jī)構(gòu)的靜力分析.12 6.2 沖頭的受力分析.13 6.3 基點(diǎn)的受力情況.14第第 7 章章 結(jié)論結(jié)論.16第第 8 章章 收獲與體會(huì)收獲與體會(huì).17第第 9 章章 致謝致謝.18參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).19附錄附錄 1.20附錄附錄 2.22附錄附錄 3.251第第 1 章章 問(wèn)題的提出問(wèn)題的提出 壓床機(jī)械是由六桿機(jī)構(gòu)中的沖頭（滑塊）向下運(yùn)動(dòng)來(lái)沖壓機(jī)械零件的一種機(jī)構(gòu)，它是應(yīng)用廣泛的鍛壓設(shè)備，用于鋼板矯直，壓制零件等，大部分壓床都適用于金屬或非金屬零件的壓印、成型、淺拉伸、整形及壓力裝配。為了能使壓床機(jī)構(gòu)在工作過(guò)程中能發(fā)揮出它最大的價(jià)值，就要在設(shè)計(jì)該機(jī)構(gòu)的時(shí)候注意

3、以下一些要求：（1）設(shè)計(jì)出一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)，保證其自由度 F=1，以實(shí)現(xiàn)滑塊的上下移動(dòng)。（2）如何保證滑塊在進(jìn)行移動(dòng)的時(shí)候能保持連貫性。（3） 針對(duì)工作環(huán)境的不同和裝卸貨物的不同，因設(shè)計(jì)出滑塊的最大提升高度，以及其它連桿的極限位置。（4）在設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的時(shí)候，要考慮其維修的難易程度，不能比市面上的壓床復(fù)雜，在設(shè)計(jì)其局部零件的時(shí)候，要采用通用的零件結(jié)構(gòu)，以免在以后發(fā)生故障時(shí)能方便維修。 （5）機(jī)構(gòu)的材料在保證牢固的前提下要考慮其經(jīng)濟(jì)成本，不能只考慮材料的堅(jiān)固程度，要讓機(jī)構(gòu)有推廣的空間和市場(chǎng)第第 2 章章 設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)2.1 設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)要求： （1）依據(jù)設(shè)計(jì)要求和已知參數(shù)，確定

4、各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，并分析組成機(jī)構(gòu)的基本桿組。 （2）假設(shè)曲柄等速轉(zhuǎn)動(dòng)，畫出滑塊 5 的位移和速度的變化規(guī)律曲線。在壓床工作過(guò)程中，在不考慮各處摩擦、構(gòu)件重力和慣性力的條件下，分析曲柄所需的驅(qū)動(dòng)力矩。（3）取曲柄軸為等效構(gòu)件，要求其速度波動(dòng)系數(shù)小于 10，確定應(yīng)加于曲柄軸上的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 （4）確定傳動(dòng)系統(tǒng)方案，設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)中各零部件的結(jié)構(gòu)尺寸。2.2 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)2已知參數(shù)1x（mm）2x（mm）y（mm）1（）2（）H（mm）CDCEDEEFmaxQ（Kg）150140220601201500.50.256260170260601201800.50.255370200

5、310601202100.50.259 由以上數(shù)據(jù)中選擇第一組數(shù)據(jù)作為本次設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)，由此可得：, , , =60 =120mmx1401mmx502mmy22012 滑塊 5 的行程為 1505 . 0CDCE25. 0DEEFmm第第 3 章章 機(jī)構(gòu)選型設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)選型設(shè)計(jì)3.1 選擇不同的方案選擇不同的方案方案一：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)方案一：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)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(lái)回運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如31。3 圖 31 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)方案二：曲柄六桿機(jī)構(gòu)方案二：曲柄六桿機(jī)構(gòu)所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如 32 圖所示，多了另一個(gè)支點(diǎn)，能使滑塊移動(dòng)更平穩(wěn)。 圖 32 曲柄六桿機(jī)構(gòu)43.2

6、兩種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較兩種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較對(duì)方案一：該方案機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)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(guò)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(guò)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。對(duì)方案二：該機(jī)構(gòu)在原先的四桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上多了一個(gè)固定鉸鏈點(diǎn)的桿件，并通過(guò)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，綜合以上的兩種機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，方案二為最佳可行方案，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)。結(jié)論：選擇

7、方案二結(jié)論：選擇方案二曲柄六桿機(jī)構(gòu)曲柄六桿機(jī)構(gòu)第第 4 章章 機(jī)構(gòu)尺度綜合機(jī)構(gòu)尺度綜合對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺寸計(jì)算，在用已知條件求出一些桿件的尺寸后，再對(duì)剩余桿件采用平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的位移矩陣法進(jìn)行求解，以求得各桿長(zhǎng)。由已知條件可知：, , , =60mmx1401mmx502mmy2201=120 滑塊 5 的行程為 15025 . 0CDCE25. 0DEEFmm 下面所示圖為該壓床機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：5圖 41 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖當(dāng) CD 處于的時(shí)候，BC 與 BA 重合，且 CA=BC-AB，此時(shí)的滑塊 5 處于最下方的極1限位置；當(dāng) CD 處于的時(shí)候，CA=BC+AB，此時(shí)的滑塊 5 處于最上方的極限

8、位置。若2要設(shè)計(jì)合理，則當(dāng)滑塊處于極限位置時(shí)，E 點(diǎn)應(yīng)當(dāng)與滑塊所處的平面平行，即 EF 垂直于水平面。得設(shè)計(jì)步驟如下：1 1、由已知條件可解得：DE=161.66，則可求出 EF=40.41511sinxmm4DEmm2 2、以 A，D 為固定點(diǎn)，并且設(shè) A 的坐標(biāo)為坐標(biāo)原點(diǎn)，則，mmxD50mmyD220由已知的極限位置可求得 C 的極限位置的坐標(biāo)：，mmxC33.431mmyC11.1661mmxC33.432mmyC89.27323 3、設(shè) B 點(diǎn)的坐標(biāo)，為設(shè)計(jì)變量，為連桿上的已知點(diǎn)，轉(zhuǎn)過(guò)的角度xByBxC1yC1。 180：64 4、列出位移矩陣方程： （41）111111111111

9、cossincossinsincossincos001iipipipiiipipipixxyyxyDB 點(diǎn)的其他坐標(biāo)： = D （42）1yxBiBi111yxBB5 5、由于桿長(zhǎng)為定值，寫出桿 AB 和桿 CD 的約束方程： （43）)()()()(1111112222xyxxyyxxabiabiabab （44）)()()()(1111112222xyxxyyxxcbicbicbcb6 6、 把（41） ， （42）代入（43） ， （44）中，利用 MATLAB 解方程，其中=xpi，=xC2xxCp11i 1最后可得：， ， mmDE66.161mmEF415.40mmBC29.227

10、mmAB50第第 5 章章 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析5.1 壓床機(jī)構(gòu)的模型建立與仿真壓床機(jī)構(gòu)的模型建立與仿真為了對(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(méi)有做出實(shí)體之前，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。所以基于這個(gè)前提，運(yùn)用仿真軟件7對(duì)壓床機(jī)構(gòu)進(jìn)行模擬勢(shì)在必行。本機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真主要是在 ADAMS 上進(jìn)行的，在此之前就要在 ADAMS 軟件中建立相關(guān)的機(jī)構(gòu)，詳細(xì)的建模過(guò)程參見附錄一。建成后的模型如下圖所示： 圖 5-1 ADAMS 中建立的機(jī)構(gòu)模型8 圖 5-2 壓床機(jī)構(gòu) 3D 模型 模型建立完成后，就可在 ADAMS 中對(duì)其進(jìn)行仿真分析了。5.2 壓床機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真壓床機(jī)

11、構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真 在給所建完的模型加上驅(qū)動(dòng)力后，得到以下的運(yùn)動(dòng)仿真曲線：（1）壓床機(jī)構(gòu)沖頭（滑塊）的位移時(shí)間曲線：9 圖 53 滑塊的位移時(shí)間曲線 從曲線中可看出在時(shí)間 6.8s9.1s 之間時(shí)，沖頭在豎直方向上位移為 0，說(shuō)明此時(shí)沖頭正處于工作狀態(tài)，而位移，mm23.125Smaxmm782.149Smin（2）壓床機(jī)構(gòu)沖頭（滑塊）的速度時(shí)間曲線： 圖 54 滑塊的速度時(shí)間曲線 由該曲線可看出在 6.8s9.1s 這段時(shí)間之間，沖頭的速度幾乎為 0，進(jìn)一步說(shuō)明了此時(shí)的沖頭正處于工作狀態(tài)即對(duì)工件進(jìn)行沖壓。從曲線上可得出：，。smmV/251.104maxsmmV/0min10（3）壓床機(jī)構(gòu)沖頭（滑

12、塊）的加速度時(shí)間曲線： 圖 55 滑塊的加速度時(shí)間曲線 由該曲線可看出重頭在工作時(shí)的這段時(shí)間里，加速度發(fā)生了顯著的變化，由曲線得：，沖頭在向下沖壓和向上提起2max/42.35smma2min/0smma的過(guò)程中，變化很快。5.3 壓床機(jī)構(gòu)沖頭在壓床機(jī)構(gòu)沖頭在 X X 方向的偏移驗(yàn)證方向的偏移驗(yàn)證 由仿真曲線可得： 圖 56 滑塊在 x 方向的偏移從曲線中可看出，當(dāng)該機(jī)構(gòu)正常工作的時(shí)候，沖頭在 X 方向上有輕微的的偏移，并不是一條真正完全水平的直線，這說(shuō)明該機(jī)構(gòu)在工作過(guò)程中并不是完全穩(wěn)定的，它會(huì)受到外界條件的影響，從而使沖頭發(fā)生一定的震動(dòng)。綜上所述，該壓床機(jī)構(gòu)的的設(shè)計(jì)，從沖頭的位移時(shí)間，速度時(shí)

13、間，加速度時(shí)間等區(qū)縣上可看出，本次的設(shè)計(jì)還是符合其所要求的，而且沖頭在 X 方向上的偏移也在所要求的誤差范圍內(nèi)。11第第 6 章章 機(jī)構(gòu)動(dòng)力分析機(jī)構(gòu)動(dòng)力分析對(duì)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力分析的目的是為下一步機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度，剛度設(shè)計(jì)提供強(qiáng)度依據(jù)，對(duì)于了解機(jī)構(gòu)的動(dòng)力性能，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)方式的選擇，確定機(jī)械的工作能力等多方面都是非常必要的所以對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行力分析是非常必要的。動(dòng)力分析主要用于運(yùn)動(dòng)速度較快，機(jī)構(gòu)各桿件在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的慣性力對(duì)構(gòu)件的受力影響很大的機(jī)構(gòu)。此時(shí)各桿件鉸鏈點(diǎn)的摩擦力對(duì)桿件的受力情況影響非常小，可以忽略不計(jì)。分析的主要是慣性力，鉸鏈點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)副反力，平衡力（平衡力矩）等。6.1 壓床機(jī)構(gòu)的靜力分析壓床機(jī)構(gòu)的靜力分析

14、 圖 61 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示，為方便列示，定義各桿號(hào)。6 1首先把各構(gòu)件的慣性力，重力等所有已知外力，外力矩向質(zhì)心簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化為一iP個(gè)主力和主矩,并標(biāo)注到各自的示意圖上。(,)iixiyF FFiTF1. 根據(jù)圖所示的桿受力示意圖，可以寫出桿件的靜力平衡方程62BCBC12 圖 62 桿受力示意圖BC （61）0)()()()(0022322322022022320223202TPCyCPCxCBPyBBPxByyCyBxxCxBFxxFyyFxxFyyFFFFFFF2. 根據(jù)圖所示的桿受力示意圖，可以寫出桿件的靜力平衡方程式：63CDECDE 圖 63 桿受力示意圖CDE13 （60)()(

15、)()()(00334334332332330330343233034323303TPEyEPExEPCyCPCxCDPyDDPxDyEyCyyDxExCxxDFxxFyyFxxFyyFxxFyyFFFFFFFFF）2）3.根據(jù)圖 64 所示的桿受力示意圖，可以寫出桿件的靜力平衡方程式：ABAB 圖 64 桿受力示意圖AB （63）0)()()()(0011211211011012110121101TPByBPBxBAPyAAPxAyByyAxBxxAFxxFyyFxxFyyFFFFFFF4. 根據(jù)圖 65 所示的桿受力示意圖，可以寫出桿件的靜力平衡方程式：EFAB14 圖 65 桿受力示意圖

16、EF （64）0)()()()(0044344344044043440434404TPEyEPExEFPyFFPxFyEyyFxExxFFxxFyyFxxFyyFFFFFFF在方程組（61） （62） （63） （64）中，xAF01yAF01xDF03yDF03，xFF04yFF04xF1yF1xF2yF2xF3yF3xF4yF4TF1TF2TF3為已知條件，且TF4 （65）yByBxBxBFFFF21211221 （66）yCyCxCxCFFFF2332233215 （67）yEyExExEFFFF34433443聯(lián)立方程組（61） （62） （65） （66） ，可解得 4 個(gè)未知數(shù)：

17、，xBF12yBF12，。xCF23yCF23聯(lián)立方程組（63） （64） （67）三個(gè)方程組和已知固定點(diǎn)的，xEF34yEF34，三個(gè)未知數(shù)，則，可求得所有未知數(shù)的解。yF046.2 沖頭的受力分析沖頭的受力分析作用在沖頭處有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)副，一個(gè)為點(diǎn)的鉸鏈點(diǎn)，另一個(gè)為沖頭和機(jī)架的移F動(dòng)副，現(xiàn)對(duì)這兩點(diǎn)受力分析如下： 圖 66 滑塊的受力分析16 圖 67 鉸鏈點(diǎn)的受力分析F上圖所示的是移動(dòng)副和鉸鏈點(diǎn)在方向的受力情況，由圖中可看出，它們的受Fy力曲線在大體上相近，都是在沖頭沖壓工件的時(shí)候有一個(gè)很大的受力，說(shuō)明整個(gè)機(jī)構(gòu)在沖頭工作時(shí)受到很大的力，桿件和沖頭在設(shè)計(jì)時(shí)要求滿足此時(shí)的受力大小。而在沖頭上下移動(dòng)

18、時(shí)受到的力較小，只有小范圍的波動(dòng)，這是對(duì)桿件的要求不是很大。6.3 基點(diǎn)的受力情況基點(diǎn)的受力情況因?yàn)榛c(diǎn)是驅(qū)動(dòng)力的依靠點(diǎn)，同時(shí)也是整個(gè)機(jī)構(gòu)的支點(diǎn)，所以有必要對(duì)其進(jìn)行A受力分析，以便在確定桿件的強(qiáng)度時(shí)有一個(gè)參考。仿真得到的曲線如下圖： 圖 68 鉸鏈點(diǎn)的受力分析A由上圖可看出，鉸鏈點(diǎn)在沖頭沒(méi)有沖壓到工件時(shí)都處在受力較大的狀態(tài)下，而A當(dāng)沖頭沖壓工件時(shí)，它受到的力突然變小，說(shuō)明此時(shí)其他鉸鏈點(diǎn)承受了大部分力，使17得點(diǎn)受力減小。A綜上所述，只要能保證各鉸鏈點(diǎn)的強(qiáng)度能滿足最大受力時(shí)的要求，就能使機(jī)構(gòu)滿足其動(dòng)力學(xué)性能。第第 7 章章 結(jié)論結(jié)論 在本次設(shè)計(jì)中，方案二的提出相較于方案一有了很明顯的提高，方案一

19、雖然有著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)關(guān)系不復(fù)雜，易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，但是它的缺點(diǎn)也顯而易見。由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在實(shí)際工程應(yīng)用中就會(huì)使其在工作時(shí)產(chǎn)生比較強(qiáng)烈的震動(dòng)，而且也很難保證其沖頭的沖壓力能否達(dá)到隨需要的強(qiáng)度，因?yàn)榇私Y(jié)構(gòu)缺少必要的穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，所以方案一的機(jī)構(gòu)在實(shí)際過(guò)程中基本不會(huì)被應(yīng)用。 不同于方案一，方案二在一的基礎(chǔ)上增加了固定桿機(jī)構(gòu)，使沖頭在工作的過(guò)程中能更加平穩(wěn)，而且也能承受沖頭沖壓工件時(shí)的壓力，這樣就保證了該壓床機(jī)構(gòu)具有比較高的使用壽命，而且，通過(guò)對(duì)該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和靜力學(xué)分析，能夠保證機(jī)構(gòu)在工作過(guò)程中符合所提出的設(shè)計(jì)要求，即固定桿的極限位置能滿足，DE 601，這就保證了機(jī)構(gòu)有效的工作范圍，而沖頭所能達(dá)到的

20、不同沖壓速度和沖1202壓力，也可以通過(guò)增加各桿的強(qiáng)度和增加驅(qū)動(dòng)力的大小來(lái)決定?；谝陨弦幌盗蟹治觯敬卧O(shè)計(jì)的壓床機(jī)構(gòu)還是滿足設(shè)計(jì)要求的，不過(guò)本次設(shè)計(jì)最大的不足就是沒(méi)能建立起如同實(shí)物的仿真模型，其仿真的大部分內(nèi)容都是基于桿件與桿件之間相鉸來(lái)實(shí)現(xiàn)的，缺乏一定的真實(shí)性，如果想直接將該機(jī)構(gòu)運(yùn)用到實(shí)際工程中還有待進(jìn)一步的計(jì)算與檢驗(yàn)。所以，綜上所述，本次壓床機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)能滿足設(shè)計(jì)要求，但是在機(jī)構(gòu)建模上還所以，綜上所述，本次壓床機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)能滿足設(shè)計(jì)要求，但是在機(jī)構(gòu)建模上還有待改進(jìn)，有能力的話應(yīng)該用更加高級(jí)點(diǎn)的仿真軟件對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真，這是本次設(shè)有待改進(jìn)，有能力的話應(yīng)該用更加高級(jí)點(diǎn)的仿真軟件對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真，

21、這是本次設(shè)計(jì)的遺憾。計(jì)的遺憾。第第 8 章章 收獲與體會(huì)收獲與體會(huì) 本次機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是對(duì)我們上學(xué)期所學(xué)的機(jī)械原理的一次總結(jié)，通過(guò)一學(xué)期對(duì)自己所設(shè)計(jì)的課題的不斷努力和完善，進(jìn)一步讓自己加深了對(duì)機(jī)械原理這門課程的理解。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，不但檢驗(yàn)了我對(duì)機(jī)械原理這么課程的理解能力，而且更加鍛煉了我的動(dòng)手能力。在此期間，為了能使自己設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)有“物”可依，查閱大18量的文獻(xiàn)資料就必不可少，而且在查閱資料的過(guò)程中，讓我接觸到了國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)械產(chǎn)品最新的研究，這不但擴(kuò)展了我的知識(shí)面，更讓我了解到機(jī)械產(chǎn)品在我們?nèi)粘Ｉ钪袕V泛的應(yīng)用空間。所以通過(guò)這次設(shè)計(jì)，讓我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)生了濃厚的興趣，也發(fā)現(xiàn)在今后我們國(guó)家對(duì)設(shè)

22、計(jì)類人才的龐大需求量，這也為我將來(lái)找工作提供了強(qiáng)有力的動(dòng)力。由于這是我第一次做設(shè)計(jì)類的課題，讓我對(duì)實(shí)際工程中對(duì)設(shè)計(jì)要求的嚴(yán)謹(jǐn)有了更進(jìn)一步的了解。在對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模的過(guò)程中，迫使我去學(xué)一些仿真建模軟件，而通過(guò)對(duì)這些軟件的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)了我的自學(xué)能力，也進(jìn)一步提高了我的軟件操作能力。在操作軟件的過(guò)程中，讓我學(xué)會(huì)了從不同角度去思考，這也拓展了我的思維，讓我學(xué)會(huì)了換位思考?？偠灾?，通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)大大提高了我的動(dòng)手能力，為將來(lái)應(yīng)付實(shí)際工程中出現(xiàn)的類似問(wèn)題作了一次很好的熱身，這是一次難以忘記的經(jīng)歷。第第 9 章章致謝致謝 本次課程設(shè)計(jì)是在總多人的幫助下完成的，其中就有老師何朝明的指導(dǎo)，同學(xué)的幫助。特

23、別是何老師，為了能幫助我們更好的完成建模，還特地上了一次 ADMAS 軟件建模的培訓(xùn)課，在此對(duì)何老師表達(dá)由衷的感謝。 在建模過(guò)程中除了老師的指導(dǎo)，更離不開同學(xué)的幫助，在此我也要特別感謝機(jī)械三班的學(xué)習(xí)委員常勝同學(xué)，正是在他的幫助下才讓我更好的掌握了 ADMAS 軟件的應(yīng)用，才能在老師規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成模型的建立。 除此之外還要感謝給本文提供參考的參考文獻(xiàn)中的作者，正是有了他們這些前輩在前路上的研究，才讓我在本次課程設(shè)計(jì)中有了更好的借鑒，也為我這次設(shè)計(jì)提供了不同的實(shí)現(xiàn)方法和不同的思考路徑。19參考文獻(xiàn)1 謝進(jìn)，萬(wàn)朝燕，杜立杰.機(jī)械原理. 高等教育出版社，20042 王三明 機(jī)械原理與設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)機(jī)

24、械工業(yè)出版社 2004 P120P1223 熊濱生 現(xiàn)代連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 化學(xué)工業(yè)出版社 2005. 124 B.H 郭烈諾夫 郭和德譯 制造技術(shù)與機(jī)床 1959 年 11 期5 張益豐等編.精通 MATLAB6.5.北京:中國(guó)水利水電出版社,20046 王宏 微機(jī)輔助設(shè)計(jì)壓床六桿機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)分析和力分析 1985 沈陽(yáng)建筑工程學(xué)院報(bào)7 B.H郭烈諾夫 郭和德譯 深拉深壓床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)8 岳一領(lǐng) 陸鳳儀 張志鴻 平面連桿機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與仿真研究 2009年8月 太原科技大學(xué)學(xué)報(bào)9 （蘇）奧布爾都也夫 韓云巖譯 曲軸壓床鍛造 1957 機(jī)械工業(yè)出版社10 John Charles Shar

25、man Drop, press and machine forging 1954 Machinery Pub. Co 20附錄附錄 1.ADAMS.ADAMS 建模建模一建模環(huán)境的建立（1） 啟動(dòng) ADAMS/View 程序1. 啟動(dòng) ADAMS/View 程序。 2. 在歡迎對(duì)話框，選擇；重力設(shè)置選擇 ；單位設(shè)置選擇。 3. 選擇 OK 按鈕。（2） 檢查的設(shè)置建?；经h(huán)境1. 檢查默認(rèn)單位系統(tǒng)在菜單選擇命令，顯示單位設(shè)置對(duì)話框，當(dāng)前的設(shè)置為 MMKS 系統(tǒng)（MM，KG，N，SEC，DEG，H） 。2. 設(shè)置工作柵格 在菜單，選擇命令，顯示設(shè)置工作柵格對(duì)框。 設(shè)置， X=Y=，。 選擇 OK

26、 按扭。3. 檢查重力設(shè)置 在菜單，選擇命令，顯示設(shè)置重力加速度對(duì)話框；當(dāng)前的重力設(shè)置應(yīng)該為 X=0，Y= -9.80665，Z=0，Gravity=ON；選擇 OK 按鈕。 （3）.基本機(jī)構(gòu)的建立 1. 左鍵點(diǎn)擊，在其下方對(duì)話框中設(shè)置，然后在右邊網(wǎng)格屏幕上點(diǎn)一下，隨便拉出一個(gè)角度，再點(diǎn)一下左鍵，此時(shí)，桿 AB 建立了。212再建立桿 BC，只要將下方對(duì)話框里的 Length 改為，然后點(diǎn)擊一下 B 點(diǎn)所在位置，拉出一個(gè)角度后則 BC桿建立完成了。3.確立 D 點(diǎn)位置，由于 A，B 之間 x 的距離為 50mm，y 的距離為 220mm，所以在右邊網(wǎng)格屏幕上找到該點(diǎn)。4.建立 CD 桿，將改為

27、，然后點(diǎn)一下 C 點(diǎn)和 D 點(diǎn)，這樣的話就把 CD 桿建立完成了。5.再建立 CE 桿，將改為，然后點(diǎn)擊一下 C 點(diǎn)，使 CE 與 CD 保持在同一直線，則，CE 桿建立完成。6. 又因?yàn)闂U CD 與桿 CE 為一個(gè)整體，故需把桿 CD 與桿 CE 合并，操作如下：右鍵點(diǎn)擊，在出現(xiàn)的選擇鍵中選后，在網(wǎng)格屏幕中選擇桿 CD與桿 CE，可以看見它們顏色一樣了，即 CD 與 CE 成為一個(gè)桿 DE。7.再建立桿 EF，將改為，點(diǎn)擊一下 E點(diǎn)，拉出一個(gè)角度后完成 EF 桿的建立。8.建立滑塊即沖頭 5，右鍵點(diǎn)擊，選擇，在下方對(duì)話框中經(jīng)行設(shè)置，設(shè)置為，然后將生成的滑塊中點(diǎn)移到 F 點(diǎn)處，這樣就完成了滑塊

28、 5 的建立。（4）建立桿件之間的運(yùn)動(dòng)副 1. 桿 AB 與 grand 鉸接。在左22邊的操作命令框中選后，在網(wǎng)格屏幕中依次點(diǎn)擊 grand 與桿 AB，鼠標(biāo)移到 grand 與桿 AB 連接處 A 點(diǎn)，待出現(xiàn)小圓圈后，點(diǎn)左鍵，可看到，表明桿 AB 與 grand 已鉸接。 2. 桿 BC 與桿 AB 鉸接。在左邊的操作命令框中選后，在網(wǎng)格屏幕中依次點(diǎn)擊桿 BC 與桿 AB，鼠標(biāo)移到桿 BC 與桿 AB 連接處，待出現(xiàn)小圓圈后，點(diǎn)左鍵，可看到，表明桿 BC 與桿 CD 已鉸接。 3.桿 DE 與 grand 鉸接。在左邊的操作命令框中選后，在網(wǎng)格屏幕中依次點(diǎn)擊 grand 與桿 DE，鼠標(biāo)移

29、到 grand 與桿 DE 連接處 D 點(diǎn)，待出現(xiàn)小圓圈后，點(diǎn)左鍵，可看到，表明桿 DE 與 grand 已鉸接。 4. 桿 BC 與桿 DE 鉸接。在左邊的操作命令框中選后，在網(wǎng)格屏幕中依次點(diǎn)擊桿 BC 與桿 DE，鼠標(biāo)移到桿 BC 與桿 DE 連接處，待出現(xiàn)小圓圈后，點(diǎn)左鍵，可看到，表明桿 BC 與桿 DE 已鉸接成23功。 5. 桿 EF 與桿 DE 鉸接。在左邊的操作命令框中選后，在網(wǎng)格屏幕中依次點(diǎn)擊桿 EF 與桿 DE，鼠標(biāo)移到桿 EF 與桿 DE 連接處，待出現(xiàn)小圓圈后，點(diǎn)左鍵，可看到，表明桿 EF 與桿 DE 已鉸接成功。 6.滑塊 5 與 grand 之間的移動(dòng)副的建立。在左邊

30、的操作命令框右鍵點(diǎn)擊后，選擇，在網(wǎng)格屏幕中依次點(diǎn)擊 grand 與滑塊 5，鼠標(biāo)移到 grand 與滑塊 5 連接處 F 點(diǎn)，待出現(xiàn)箭頭后，向下拉，然后點(diǎn)左鍵，可看到，表明滑塊 5 與 grand 已完成移動(dòng)副的連接。到此為止，機(jī)構(gòu)的基本模型已經(jīng)建立完畢。 ，建立的機(jī)構(gòu)如下圖所示：24二 模型的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)仿真 1.對(duì)模型添加動(dòng)力，點(diǎn)擊，然后點(diǎn)擊 AB 桿和 grand，接著在 A 點(diǎn)處點(diǎn)擊一下，出現(xiàn)，則表示已在 AB桿上添加了驅(qū)動(dòng)力，可以使機(jī)構(gòu)產(chǎn)生擺動(dòng)了。 2.對(duì)機(jī)構(gòu)添加力，右鍵點(diǎn)擊，選擇，然后在其下拉菜單中點(diǎn)擊，接著在右邊屏幕中選擇滑塊，點(diǎn)擊滑塊，出現(xiàn)箭頭，25將箭頭向上，出現(xiàn) sfor

31、ce,表示添加力成功。 3.對(duì)模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真進(jìn)行仿真，點(diǎn)，在其下面的對(duì)話框輸入仿真結(jié)束時(shí)間，其單位為秒。輸入仿真的步長(zhǎng)，然后點(diǎn)擊，即可看見仿真過(guò)程。3.得到仿真運(yùn)動(dòng)曲線 待仿真完畢后，點(diǎn)，在仿真曲線界面中點(diǎn)，然后選擇坐標(biāo)，再點(diǎn)，就可得到仿真曲線。其他曲線的選取和這個(gè)類似，就不再演示。 26附錄附錄 2機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖： 27機(jī)構(gòu)尺度綜合：2829附錄附錄 3文獻(xiàn)綜述文獻(xiàn)綜述 壓床機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)壓床機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.壓床的工作原理 壓床機(jī)械是由六桿機(jī)構(gòu)中的沖頭（滑塊）向下運(yùn)動(dòng)來(lái)沖壓機(jī)械零件的。其執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)組成。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速傳動(dòng)裝置（齒輪傳動(dòng)）帶動(dòng)六桿機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄通過(guò)連桿、搖

32、桿帶動(dòng)滑塊克服阻力 F 沖壓零件。當(dāng)沖頭向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，為工作行程，沖頭在 0.75H 內(nèi)無(wú)阻力；當(dāng)在工作行程后 0.25 行程時(shí)，沖頭受到的阻力為 F；當(dāng)沖頭向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，為空回行程，無(wú)阻力。在曲柄軸的另一端，裝有供潤(rùn)滑連桿機(jī)構(gòu)各運(yùn)動(dòng)副的油泵凸輪機(jī)構(gòu)。2. 項(xiàng)目背景及其意義 壓床是應(yīng)用廣泛的鍛壓設(shè)備，用于鋼板矯直，壓制零件等，大部分壓床都適用于金屬或非金屬零件的壓印、成型、淺拉伸、整形及壓力裝配。不過(guò)，壓床不光在大型的工程上有所應(yīng)用，它還有適合我們單人操作的小型號(hào)產(chǎn)品。各種不同型號(hào)的壓床都有著其不同的用途，通常情況下，壓床按動(dòng)力來(lái)源可分為： 液壓壓床 它是由各種液壓油為動(dòng)力源，工作壓力大，效率比較

33、高。 氣動(dòng)壓床 它是以壓縮空氣為動(dòng)力源，噪音小，無(wú)污染，環(huán)保，操作簡(jiǎn)單， 而且它沒(méi)有油壓系統(tǒng)待機(jī)時(shí)所產(chǎn)生之噪音，可節(jié)省電力消耗降低生產(chǎn)成本，利用空油壓增壓原理，達(dá)到動(dòng)作速度快，高出力的要求， 出力調(diào)整容易，只要調(diào)整氣壓壓力，就能達(dá)到需要的壓力，簡(jiǎn)單又方便。30按照壓床的形狀來(lái)分的話，壓床又可分為： C 型結(jié)構(gòu)壓床 H 型結(jié)構(gòu)壓床 滾架式壓床其中以 H 型結(jié)構(gòu)的壓床具有最大的負(fù)載能力。不過(guò)不管壓床的形狀怎么變，它都是為了完成金屬或非金屬零件的壓印，成型等工作的。3.3.機(jī)構(gòu)選型機(jī)構(gòu)選型 通過(guò)在網(wǎng)上和在圖書館查資料，看有關(guān)于這方面的參考書，在理解了壓床機(jī)構(gòu)的原理后，我設(shè)計(jì)了下面幾個(gè)機(jī)構(gòu)：方案一這是

34、一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，能順利實(shí)現(xiàn)壓床對(duì)金屬或非金屬材料的壓印加工，該機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)就是工作過(guò)程不穩(wěn)定，不能很好的保持沖頭的穩(wěn)定性，很產(chǎn)生較大的震動(dòng)。方案二31 該機(jī)構(gòu)比方案一多了一個(gè)支撐桿件， 而這個(gè)桿件剛好能夠使整個(gè)機(jī)構(gòu)保持一定的穩(wěn)定性，是機(jī)構(gòu)的工作效率大大提高。 所以選擇方案二為我這次設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)4.4.研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容 電動(dòng)機(jī)軸與曲柄軸垂直，載荷有中等沖擊。允許曲柄轉(zhuǎn)速偏差為5。要求凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角應(yīng)該在許用值之內(nèi)。32（1 1） 機(jī)構(gòu)的綜合運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的綜合運(yùn)動(dòng)該機(jī)構(gòu)由一個(gè)六桿機(jī)構(gòu)組成，它通過(guò)曲柄 1 繞著機(jī)架的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)連桿2、3、4 轉(zhuǎn)動(dòng)，從而推動(dòng)滑塊 5 向下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)壓床“壓”這個(gè)動(dòng)作。

35、（2 2）機(jī)構(gòu)的受力分析）機(jī)構(gòu)的受力分析對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行自由度計(jì)算可知，F(xiàn)=1，在滑塊進(jìn)行上下移動(dòng)的時(shí)候，對(duì)滑塊進(jìn)行連桿的受力分析，取不同的受力點(diǎn)計(jì)算機(jī)構(gòu)的各個(gè)力矩。特別是對(duì)連桿進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，計(jì)算出其運(yùn)動(dòng)輪廓，從而確定各連桿的長(zhǎng)度，以保證設(shè)計(jì)要求。（3 3）機(jī)構(gòu)的空間問(wèn)題）機(jī)構(gòu)的空間問(wèn)題 對(duì)各個(gè)連桿的尺寸要計(jì)算清楚，各個(gè)部分在連接緊密的同時(shí)要留有足夠的空間使機(jī)構(gòu)能正常工作，而不會(huì)發(fā)生碰撞等問(wèn)題。5.5.關(guān)鍵問(wèn)題關(guān)鍵問(wèn)題（1）設(shè)計(jì)出一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)，保證其自由度 F=1，以實(shí)現(xiàn)滑塊的上下移動(dòng)。33（2）如何保證滑塊在進(jìn)行移動(dòng)的時(shí)候能保持連貫性。（3）針對(duì)工作環(huán)境的不同和裝卸貨物的不同，因設(shè)計(jì)出滑塊的最

36、大提升高度，以及其它連桿的極限位置。（4）在設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的時(shí)候，要考慮其維修的難易程度，不能比市面上的壓床復(fù)雜，在設(shè)計(jì)其局部零件的時(shí)候，要采用通用的零件結(jié)構(gòu)，以免在以后發(fā)生故障時(shí)能方便維修。 （5）機(jī)構(gòu)的材料在保證牢固的前提下要考慮其經(jīng)濟(jì)成本，不能只考慮材料的堅(jiān)固程度，要讓機(jī)構(gòu)有推廣的空間和市場(chǎng) 6.6.預(yù)期效果預(yù)期效果 在理解壓床的工作原理后，所設(shè)計(jì)出來(lái)的壓床機(jī)構(gòu)應(yīng)具有實(shí)用性。如果按照本次設(shè)計(jì)所做出來(lái)的壓床機(jī)構(gòu)應(yīng)該是一個(gè)機(jī)械式的壓床，它通過(guò)曲柄的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滑塊的移動(dòng)，不過(guò)在后期優(yōu)化的時(shí)候可以在曲柄處加上電機(jī)，這樣就可以其自動(dòng)工作，而且可以根據(jù)電機(jī)的不同功率來(lái)選擇不同的載荷，更加方便實(shí)際應(yīng)用。7.7.設(shè)計(jì)時(shí)間進(jìn)度安排設(shè)計(jì)時(shí)間進(jìn)度安排前三周，確定實(shí)現(xiàn)方式，畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。第四，五周，確定設(shè)計(jì)變量，完成尺度綜合報(bào)告第六、七、八周，畫出總體設(shè)計(jì)草圖，用 CAD 建模，完成機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)文分析第九、十、十一、十二、十三周，完成機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析，并對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真第十四、十五周，撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書、刻盤 第十六周，完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書