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1、壓床機構(gòu)壓床機構(gòu)設(shè)計計算說明書設(shè)計計算說明書姓姓 名：名： 學(xué)學(xué) 號：號：班班 級：級： 指導(dǎo)老師：指導(dǎo)老師： 年 月I目 錄第第 1 章章 問題的提出問題的提出.1第第 2 章章 設(shè)計設(shè)計要要求與設(shè)計數(shù)據(jù)求與設(shè)計數(shù)據(jù).1 2.1 設(shè)計要求.2 2.2 設(shè)計數(shù)據(jù).2第第 3 章章 機構(gòu)選型設(shè)計機構(gòu)選型設(shè)計.23.1 選擇不同的方案.23.2 兩種設(shè)計方案的優(yōu)缺點比較.3第第 4 章章 機構(gòu)尺度綜合機構(gòu)尺度綜合.4第第 5 章章 機構(gòu)運動分析機構(gòu)運動分析.65.1 壓床機構(gòu)的模型建立與仿真.65.2 壓床機構(gòu)的運動仿真.85.3 壓床機構(gòu)沖頭在 X 方向的偏移驗證.10第第 6 章章 機構(gòu)動力分

2、析機構(gòu)動力分析.11 6.1 壓床機構(gòu)的靜力分析.12 6.2 沖頭的受力分析.13 6.3 基點的受力情況.14第第 7 章章 結(jié)論結(jié)論.16第第 8 章章 收獲與體會收獲與體會.17第第 9 章章 致謝致謝.18參考文獻參考文獻.19附錄附錄 1.20附錄附錄 2.22附錄附錄 3.251第第 1 章章 問題的提出問題的提出 壓床機械是由六桿機構(gòu)中的沖頭（滑塊）向下運動來沖壓機械零件的一種機構(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。為了能使壓床機構(gòu)在工作過程中能發(fā)揮出它最大的價值，就要在設(shè)計該機構(gòu)的時候注意

3、以下一些要求：（1）設(shè)計出一個連桿機構(gòu)，保證其自由度 F=1，以實現(xiàn)滑塊的上下移動。（2）如何保證滑塊在進行移動的時候能保持連貫性。（3） 針對工作環(huán)境的不同和裝卸貨物的不同，因設(shè)計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)計機構(gòu)的時候，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)計其局部零件的時候，要采用通用的零件結(jié)構(gòu)，以免在以后發(fā)生故障時能方便維修。 （5）機構(gòu)的材料在保證牢固的前提下要考慮其經(jīng)濟成本，不能只考慮材料的堅固程度，要讓機構(gòu)有推廣的空間和市場第第 2 章章 設(shè)計要求與設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)計要求與設(shè)計數(shù)據(jù)2.1 設(shè)計要求：設(shè)計要求： （1）依據(jù)設(shè)計要求和已知參數(shù)，確定

4、各構(gòu)件的運動尺寸，繪制機構(gòu)運動簡圖，并分析組成機構(gòu)的基本桿組。 （2）假設(shè)曲柄等速轉(zhuǎn)動，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)動力矩。（3）取曲柄軸為等效構(gòu)件，要求其速度波動系數(shù)小于 10，確定應(yīng)加于曲柄軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量。 （4）確定傳動系統(tǒng)方案，設(shè)計傳動系統(tǒng)中各零部件的結(jié)構(gòu)尺寸。2.2 設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)計數(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 機構(gòu)選型設(shè)計機構(gòu)選型設(shè)計3.1 選擇不同的方案選擇不同的方案方案一：曲柄滑塊機構(gòu)方案一：曲柄滑塊機構(gòu)簡單的連桿機構(gòu)，用曲柄帶動滑塊實現(xiàn)壓床上下的來回運動。設(shè)計的機構(gòu)簡圖如31。3 圖 31 曲柄滑塊機構(gòu)方案二：曲柄六桿機構(gòu)方案二：曲柄六桿機構(gòu)所設(shè)計的機構(gòu)簡圖如 32 圖所示，多了另一個支點，能使滑塊移動更平穩(wěn)。 圖 32 曲柄六桿機構(gòu)43.2

6、兩種設(shè)計方案的優(yōu)缺點比較兩種設(shè)計方案的優(yōu)缺點比較對方案一：該方案機構(gòu)簡單，不需要很多的鉸接點，生產(chǎn)成本低，但是該機構(gòu)的穩(wěn)定性能不佳，在使用過程中需要一個滑槽提供移動副，會使沖頭在運動過程中產(chǎn)生滑動摩擦，從而降低了該機構(gòu)的效率。所以，在實際工程中，這種機構(gòu)的實用性能有待商榷。對方案二：該機構(gòu)在原先的四桿機構(gòu)的基礎(chǔ)上多了一個固定鉸鏈點的桿件，并通過桿件將沖頭的移動副設(shè)置成不需要依靠機架提供，這樣就使得機構(gòu)的效率大大提高了，而且六桿機構(gòu)也使得機構(gòu)更穩(wěn)定，在實際工程中也有了更加廣闊的應(yīng)用空間。所以，綜合以上的兩種機構(gòu)的優(yōu)缺點，方案二為最佳可行方案，按照所選取的數(shù)據(jù)，可以設(shè)計出滿足要求的機構(gòu)。結(jié)論：選擇

7、方案二結(jié)論：選擇方案二曲柄六桿機構(gòu)曲柄六桿機構(gòu)第第 4 章章 機構(gòu)尺度綜合機構(gòu)尺度綜合對該機構(gòu)進行尺寸計算，在用已知條件求出一些桿件的尺寸后，再對剩余桿件采用平面連桿機構(gòu)運動設(shè)計的位移矩陣法進行求解，以求得各桿長。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構(gòu)的運動簡圖：5圖 41 機構(gòu)簡圖當 CD 處于的時候，BC 與 BA 重合，且 CA=BC-AB，此時的滑塊 5 處于最下方的極1限位置；當 CD 處于的時候，CA=BC+AB，此時的滑塊 5 處于最上方的極限

8、位置。若2要設(shè)計合理，則當滑塊處于極限位置時，E 點應(yīng)當與滑塊所處的平面平行，即 EF 垂直于水平面。得設(shè)計步驟如下：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，并且設(shè) A 的坐標為坐標原點，則，mmxD50mmyD220由已知的極限位置可求得 C 的極限位置的坐標：，mmxC33.431mmyC11.1661mmxC33.432mmyC89.27323 3、設(shè) B 點的坐標，為設(shè)計變量，為連桿上的已知點，轉(zhuǎn)過的角度xByBxC1yC1。 180：64 4、列出位移矩陣方程： （41）111111111111

9、cossincossinsincossincos001iipipipiiipipipixxyyxyDB 點的其他坐標： = D （42）1yxBiBi111yxBB5 5、由于桿長為定值，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 機構(gòu)運動分析機構(gòu)運動分析5.1 壓床機構(gòu)的模型建立與仿真壓床機構(gòu)的模型建立與仿真為了對該壓床機構(gòu)進行相關(guān)的運動學(xué)分析，在沒有做出實體之前，運用相應(yīng)的仿真軟件對其進行先一步的模擬仿真是很有必要的。所以基于這個前提，運用仿真軟件7對壓床機構(gòu)進行模擬勢在必行。本機構(gòu)的運動仿真主要是在 ADAMS 上進行的，在此之前就要在 ADAMS 軟件中建立相關(guān)的機構(gòu)，詳細的建模過程參見附錄一。建成后的模型如下圖所示： 圖 5-1 ADAMS 中建立的機構(gòu)模型8 圖 5-2 壓床機構(gòu) 3D 模型 模型建立完成后，就可在 ADAMS 中對其進行仿真分析了。5.2 壓床機構(gòu)的運動仿真壓床機

11、構(gòu)的運動仿真 在給所建完的模型加上驅(qū)動力后，得到以下的運動仿真曲線：（1）壓床機構(gòu)沖頭（滑塊）的位移時間曲線：9 圖 53 滑塊的位移時間曲線 從曲線中可看出在時間 6.8s9.1s 之間時，沖頭在豎直方向上位移為 0，說明此時沖頭正處于工作狀態(tài)，而位移，mm23.125Smaxmm782.149Smin（2）壓床機構(gòu)沖頭（滑塊）的速度時間曲線： 圖 54 滑塊的速度時間曲線 由該曲線可看出在 6.8s9.1s 這段時間之間，沖頭的速度幾乎為 0，進一步說明了此時的沖頭正處于工作狀態(tài)即對工件進行沖壓。從曲線上可得出：，。smmV/251.104maxsmmV/0min10（3）壓床機構(gòu)沖頭（滑

12、塊）的加速度時間曲線： 圖 55 滑塊的加速度時間曲線 由該曲線可看出重頭在工作時的這段時間里，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的過程中，變化很快。5.3 壓床機構(gòu)沖頭在壓床機構(gòu)沖頭在 X X 方向的偏移驗證方向的偏移驗證 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，當該機構(gòu)正常工作的時候，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，這說明該機構(gòu)在工作過程中并不是完全穩(wěn)定的，它會受到外界條件的影響，從而使沖頭發(fā)生一定的震動。綜上所述，該壓床機構(gòu)的的設(shè)計，從沖頭的位移時間，速度時

13、間，加速度時間等區(qū)縣上可看出，本次的設(shè)計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 機構(gòu)動力分析機構(gòu)動力分析對機構(gòu)的動力分析的目的是為下一步機構(gòu)的強度，剛度設(shè)計提供強度依據(jù)，對于了解機構(gòu)的動力性能，進行驅(qū)動方式的選擇，確定機械的工作能力等多方面都是非常必要的所以對機構(gòu)進行力分析是非常必要的。動力分析主要用于運動速度較快，機構(gòu)各桿件在運動過程中的慣性力對構(gòu)件的受力影響很大的機構(gòu)。此時各桿件鉸鏈點的摩擦力對桿件的受力情況影響非常小，可以忽略不計。分析的主要是慣性力，鉸鏈點的運動副反力，平衡力（平衡力矩）等。6.1 壓床機構(gòu)的靜力分析壓床機構(gòu)的靜力分析

14、 圖 61 機構(gòu)簡圖如圖所示，為方便列示，定義各桿號。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)心簡化，簡化為一iP個主力和主矩,并標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 個未知數(shù)：

17、，xBF12yBF12，。xCF23yCF23聯(lián)立方程組（63） （64） （67）三個方程組和已知固定點的，xEF34yEF34，三個未知數(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運動副，一個為點的鉸鏈點，另一個為沖頭和機架的移F動副，現(xiàn)對這兩點受力分析如下： 圖 66 滑塊的受力分析16 圖 67 鉸鏈點的受力分析F上圖所示的是移動副和鉸鏈點在方向的受力情況，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候有一個很大的受力，說明整個機構(gòu)在沖頭工作時受到很大的力，桿件和沖頭在設(shè)計時要求滿足此時的受力大小。而在沖頭上下移動

18、時受到的力較小，只有小范圍的波動，這是對桿件的要求不是很大。6.3 基點的受力情況基點的受力情況因為基點是驅(qū)動力的依靠點，同時也是整個機構(gòu)的支點，所以有必要對其進行A受力分析，以便在確定桿件的強度時有一個參考。仿真得到的曲線如下圖： 圖 68 鉸鏈點的受力分析A由上圖可看出，鉸鏈點在沖頭沒有沖壓到工件時都處在受力較大的狀態(tài)下，而A當沖頭沖壓工件時，它受到的力突然變小，說明此時其他鉸鏈點承受了大部分力，使17得點受力減小。A綜上所述，只要能保證各鉸鏈點的強度能滿足最大受力時的要求，就能使機構(gòu)滿足其動力學(xué)性能。第第 7 章章 結(jié)論結(jié)論 在本次設(shè)計中，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)簡單，運動關(guān)系不復(fù)雜，易于實現(xiàn)等優(yōu)點，但是它的缺點也顯而易見。由于它結(jié)構(gòu)簡單，在實際工程應(yīng)用中就會使其在工作時產(chǎn)生比較強烈的震動，而且也很難保證其沖頭的沖壓力能否達到隨需要的強度，因為此結(jié)構(gòu)缺少必要的穩(wěn)定機構(gòu)，所以方案一的機構(gòu)在實際過程中基本不會被應(yīng)用。 不同于方案一，方案二在一的基礎(chǔ)上增加了固定桿機構(gòu)，使沖頭在工作的過程中能更加平穩(wěn)，而且也能承受沖頭沖壓工件時的壓力，這樣就保證了該壓床機構(gòu)具有比較高的使用壽命，而且，通過對該機構(gòu)的運動學(xué)和靜力學(xué)分析，能夠保證機構(gòu)在工作過程中符合所提出的設(shè)計要求，即固定桿的極限位置能滿足，DE 601，這就保證了機構(gòu)有效的工作范圍，而沖頭所能達到的

20、不同沖壓速度和沖1202壓力，也可以通過增加各桿的強度和增加驅(qū)動力的大小來決定?；谝陨弦幌盗蟹治?，本次設(shè)計的壓床機構(gòu)還是滿足設(shè)計要求的，不過本次設(shè)計最大的不足就是沒能建立起如同實物的仿真模型，其仿真的大部分內(nèi)容都是基于桿件與桿件之間相鉸來實現(xiàn)的，缺乏一定的真實性，如果想直接將該機構(gòu)運用到實際工程中還有待進一步的計算與檢驗。所以，綜上所述，本次壓床機構(gòu)的設(shè)計能滿足設(shè)計要求，但是在機構(gòu)建模上還所以，綜上所述，本次壓床機構(gòu)的設(shè)計能滿足設(shè)計要求，但是在機構(gòu)建模上還有待改進，有能力的話應(yīng)該用更加高級點的仿真軟件對該機構(gòu)進行仿真，這是本次設(shè)有待改進，有能力的話應(yīng)該用更加高級點的仿真軟件對該機構(gòu)進行仿真，

21、這是本次設(shè)計的遺憾。計的遺憾。第第 8 章章 收獲與體會收獲與體會 本次機械原理課程設(shè)計是對我們上學(xué)期所學(xué)的機械原理的一次總結(jié)，通過一學(xué)期對自己所設(shè)計的課題的不斷努力和完善，進一步讓自己加深了對機械原理這門課程的理解。在實際設(shè)計過程中，不但檢驗了我對機械原理這么課程的理解能力，而且更加鍛煉了我的動手能力。在此期間，為了能使自己設(shè)計的機構(gòu)有“物”可依，查閱大18量的文獻資料就必不可少，而且在查閱資料的過程中，讓我接觸到了國內(nèi)外對機械產(chǎn)品最新的研究，這不但擴展了我的知識面，更讓我了解到機械產(chǎn)品在我們?nèi)粘Ｉ钪袕V泛的應(yīng)用空間。所以通過這次設(shè)計，讓我對機械設(shè)計產(chǎn)生了濃厚的興趣，也發(fā)現(xiàn)在今后我們國家對設(shè)

22、計類人才的龐大需求量，這也為我將來找工作提供了強有力的動力。由于這是我第一次做設(shè)計類的課題，讓我對實際工程中對設(shè)計要求的嚴謹有了更進一步的了解。在對所設(shè)計的機構(gòu)進行建模的過程中，迫使我去學(xué)一些仿真建模軟件，而通過對這些軟件的學(xué)習(xí)，加強了我的自學(xué)能力，也進一步提高了我的軟件操作能力。在操作軟件的過程中，讓我學(xué)會了從不同角度去思考，這也拓展了我的思維，讓我學(xué)會了換位思考?？偠灾?，通過本次課程設(shè)計大大提高了我的動手能力，為將來應(yīng)付實際工程中出現(xiàn)的類似問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，在此對何老師表達由衷的感謝。 在建模過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)計中有了更好的借鑒，也為我這次設(shè)計提供了不同的實現(xiàn)方法和不同的思考路徑。19參考文獻1 謝進，萬朝燕，杜立杰.機械原理. 高等教育出版社，20042 王三明 機械原理與設(shè)計 課程設(shè)計機

24、械工業(yè)出版社 2004 P120P1223 熊濱生 現(xiàn)代連桿機構(gòu)設(shè)計 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)與機床 1959 年 11 期5 張益豐等編.精通 MATLAB6.5.北京:中國水利水電出版社,20046 王宏 微機輔助設(shè)計壓床六桿機構(gòu)及其運動分析和力分析 1985 沈陽建筑工程學(xué)院報7 B.H郭烈諾夫 郭和德譯 深拉深壓床執(zhí)行機構(gòu)的運動學(xué)8 岳一領(lǐng) 陸鳳儀 張志鴻 平面連桿機構(gòu)的計算機輔助設(shè)計與仿真研究 2009年8月 太原科技大學(xué)學(xué)報9 （蘇）奧布爾都也夫 韓云巖譯 曲軸壓床鍛造 1957 機械工業(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 ADAMS/View 程序1. 啟動 ADAMS/View 程序。 2. 在歡迎對話框，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. 檢查默認單位系統(tǒng)在菜單選擇命令，顯示單位設(shè)置對話框，當前的設(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)置重力加速度對話框；當前的重力設(shè)置應(yīng)該為 X=0，Y= -9.80665，Z=0，Gravity=ON；選擇 OK 按鈕。 （3）.基本機構(gòu)的建立 1. 左鍵點擊，在其下方對話框中設(shè)置，然后在右邊網(wǎng)格屏幕上點一下，隨便拉出一個角度，再點一下左鍵，此時，桿 AB 建立了。212再建立桿 BC，只要將下方對話框里的 Length 改為，然后點擊一下 B 點所在位置，拉出一個角度后則 BC桿建立完成了。3.確立 D 點位置，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。4.建立 CD 桿，將改為

27、，然后點一下 C 點和 D 點，這樣的話就把 CD 桿建立完成了。5.再建立 CE 桿，將改為，然后點擊一下 C 點，使 CE 與 CD 保持在同一直線，則，CE 桿建立完成。6. 又因為桿 CD 與桿 CE 為一個整體，故需把桿 CD 與桿 CE 合并，操作如下：右鍵點擊，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 成為一個桿 DE。7.再建立桿 EF，將改為，點擊一下 E點，拉出一個角度后完成 EF 桿的建立。8.建立滑塊即沖頭 5，右鍵點擊，選擇，在下方對話框中經(jīng)行設(shè)置，設(shè)置為，然后將生成的滑塊中點移到 F 點處，這樣就完成了滑塊

28、 5 的建立。（4）建立桿件之間的運動副 1. 桿 AB 與 grand 鉸接。在左22邊的操作命令框中選后，在網(wǎng)格屏幕中依次點擊 grand 與桿 AB，鼠標移到 grand 與桿 AB 連接處 A 點，待出現(xiàn)小圓圈后，點左鍵，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)格屏幕中依次點擊桿 BC 與桿 AB，鼠標移到桿 BC 與桿 AB 連接處，待出現(xiàn)小圓圈后，點左鍵，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)格屏幕中依次點擊 grand 與桿 DE，鼠標移

29、到 grand 與桿 DE 連接處 D 點，待出現(xiàn)小圓圈后，點左鍵，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)格屏幕中依次點擊桿 BC 與桿 DE，鼠標移到桿 BC 與桿 DE 連接處，待出現(xiàn)小圓圈后，點左鍵，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)格屏幕中依次點擊桿 EF 與桿 DE，鼠標移到桿 EF 與桿 DE 連接處，待出現(xiàn)小圓圈后，點左鍵，可看到，表明桿 EF 與桿 DE 已鉸接成功。 6.滑塊 5 與 grand 之間的移動副的建立。在左邊

30、的操作命令框右鍵點擊后，選擇，在網(wǎng)格屏幕中依次點擊 grand 與滑塊 5，鼠標移到 grand 與滑塊 5 連接處 F 點，待出現(xiàn)箭頭后，向下拉，然后點左鍵，可看到，表明滑塊 5 與 grand 已完成移動副的連接。到此為止，機構(gòu)的基本模型已經(jīng)建立完畢。 ，建立的機構(gòu)如下圖所示：24二 模型的運動學(xué)與動力學(xué)仿真 1.對模型添加動力，點擊，然后點擊 AB 桿和 grand，接著在 A 點處點擊一下，出現(xiàn)，則表示已在 AB桿上添加了驅(qū)動力，可以使機構(gòu)產(chǎn)生擺動了。 2.對機構(gòu)添加力，右鍵點擊，選擇，然后在其下拉菜單中點擊，接著在右邊屏幕中選擇滑塊，點擊滑塊，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.對模型進行運動仿真進行仿真，點，在其下面的對話框輸入仿真結(jié)束時間，其單位為秒。輸入仿真的步長，然后點擊，即可看見仿真過程。3.得到仿真運動曲線 待仿真完畢后，點，在仿真曲線界面中點，然后選擇坐標，再點，就可得到仿真曲線。其他曲線的選取和這個類似，就不再演示。 26附錄附錄 2機構(gòu)運動簡圖： 27機構(gòu)尺度綜合：2829附錄附錄 3文獻綜述文獻綜述 壓床機構(gòu)的設(shè)計壓床機構(gòu)的設(shè)計1.壓床的工作原理 壓床機械是由六桿機構(gòu)中的沖頭（滑塊）向下運動來沖壓機械零件的。其執(zhí)行機構(gòu)主要由連桿機構(gòu)和凸輪機構(gòu)組成。電動機經(jīng)過減速傳動裝置（齒輪傳動）帶動六桿機構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)動，曲柄通過連桿、搖

32、桿帶動滑塊克服阻力 F 沖壓零件。當沖頭向下運動時，為工作行程，沖頭在 0.75H 內(nèi)無阻力；當在工作行程后 0.25 行程時，沖頭受到的阻力為 F；當沖頭向上運動時，為空回行程，無阻力。在曲柄軸的另一端，裝有供潤滑連桿機構(gòu)各運動副的油泵凸輪機構(gòu)。2. 項目背景及其意義 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，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產(chǎn)品。各種不同型號的壓床都有著其不同的用途，通常情況下，壓床按動力來源可分為： 液壓壓床 它是由各種液壓油為動力源，工作壓力大，效率比較

33、高。 氣動壓床 它是以壓縮空氣為動力源，噪音小，無污染，環(huán)保，操作簡單， 而且它沒有油壓系統(tǒng)待機時所產(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，達到動作速度快，高出力的要求， 出力調(diào)整容易，只要調(diào)整氣壓壓力，就能達到需要的壓力，簡單又方便。30按照壓床的形狀來分的話，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載能力。不過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.機構(gòu)選型機構(gòu)選型 通過在網(wǎng)上和在圖書館查資料，看有關(guān)于這方面的參考書，在理解了壓床機構(gòu)的原理后，我設(shè)計了下面幾個機構(gòu)：方案一這是

34、一個曲柄滑塊機構(gòu)，能順利實現(xiàn)壓床對金屬或非金屬材料的壓印加工，該機構(gòu)的缺點就是工作過程不穩(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。方案二31 該機構(gòu)比方案一多了一個支撐桿件， 而這個桿件剛好能夠使整個機構(gòu)保持一定的穩(wěn)定性，是機構(gòu)的工作效率大大提高。 所以選擇方案二為我這次設(shè)計的機構(gòu)4.4.研究內(nèi)容研究內(nèi)容 電動機軸與曲柄軸垂直，載荷有中等沖擊。允許曲柄轉(zhuǎn)速偏差為5。要求凸輪機構(gòu)的最大壓力角應(yīng)該在許用值之內(nèi)。32（1 1） 機構(gòu)的綜合運動機構(gòu)的綜合運動該機構(gòu)由一個六桿機構(gòu)組成，它通過曲柄 1 繞著機架的轉(zhuǎn)動，帶動連桿2、3、4 轉(zhuǎn)動，從而推動滑塊 5 向下運動，實現(xiàn)壓床“壓”這個動作。

35、（2 2）機構(gòu)的受力分析）機構(gòu)的受力分析對該機構(gòu)進行自由度計算可知，F(xiàn)=1，在滑塊進行上下移動的時候，對滑塊進行連桿的受力分析，取不同的受力點計算機構(gòu)的各個力矩。特別是對連桿進行運動學(xué)分析，計算出其運動輪廓，從而確定各連桿的長度，以保證設(shè)計要求。（3 3）機構(gòu)的空間問題）機構(gòu)的空間問題 對各個連桿的尺寸要計算清楚，各個部分在連接緊密的同時要留有足夠的空間使機構(gòu)能正常工作，而不會發(fā)生碰撞等問題。5.5.關(guān)鍵問題關(guān)鍵問題（1）設(shè)計出一個連桿機構(gòu)，保證其自由度 F=1，以實現(xiàn)滑塊的上下移動。33（2）如何保證滑塊在進行移動的時候能保持連貫性。（3）針對工作環(huán)境的不同和裝卸貨物的不同，因設(shè)計出滑塊的最

36、大提升高度，以及其它連桿的極限位置。（4）在設(shè)計機構(gòu)的時候，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)計其局部零件的時候，要采用通用的零件結(jié)構(gòu)，以免在以后發(fā)生故障時能方便維修。 （5）機構(gòu)的材料在保證牢固的前提下要考慮其經(jīng)濟成本，不能只考慮材料的堅固程度，要讓機構(gòu)有推廣的空間和市場 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)計出來的壓床機構(gòu)應(yīng)具有實用性。如果按照本次設(shè)計所做出來的壓床機構(gòu)應(yīng)該是一個機械式的壓床，它通過曲柄的轉(zhuǎn)動帶動滑塊的移動，不過在后期優(yōu)化的時候可以在曲柄處加上電機，這樣就可以其自動工作，而且可以根據(jù)電機的不同功率來選擇不同的載荷，更加方便實際應(yīng)用。7.7.設(shè)計時間進度安排設(shè)計時間進度安排前三周，確定實現(xiàn)方式，畫出機構(gòu)運動簡圖。第四，五周，確定設(shè)計變量，完成尺度綜合報告第六、七、八周，畫出總體設(shè)計草圖，用 CAD 建模，完成機構(gòu)運動學(xué)文分析第九、十、十一、十二、十三周，完成機構(gòu)動力學(xué)分析，并對機構(gòu)進行仿真第十四、十五周，撰寫設(shè)計計算說明書、刻盤 第十六周，完成設(shè)計計算說明書