油壓機(jī)移送機(jī)構(gòu)課程設(shè)計(jì)

1、廣西大學(xué)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目： 油壓機(jī)移送機(jī)構(gòu) 專業(yè)班級(jí): 設(shè) 計(jì) 者： 指導(dǎo)教師: 廣西大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2012年 月 日目錄：第一章 設(shè)計(jì)需求及采用方案選擇11 設(shè)計(jì)任務(wù)12 設(shè)計(jì)方案及機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖第二章 機(jī)構(gòu)尺寸綜合、運(yùn)動(dòng)分析及動(dòng)力分析21 確定機(jī)構(gòu)尺寸211 原始數(shù)據(jù)212 尺寸綜合分析22 采用分析法進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析221運(yùn)動(dòng)分析222動(dòng)力分析23 編程計(jì)算第三章 虛擬樣機(jī)實(shí)體建模與仿真31 樣機(jī)模型建立311 創(chuàng)建樣機(jī)幾何模型312 添加樣機(jī)約束副313 創(chuàng)建樣機(jī)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力314 樣機(jī)仿真32 模型仿真分析321 測(cè)量樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)322 仿真結(jié)果的保

2、存和結(jié)果輸出第四章 虛擬樣機(jī)仿真結(jié)果與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析結(jié)果的比較第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)51 工作總結(jié)52 設(shè)計(jì)過程總結(jié)53 設(shè)計(jì)展望設(shè)計(jì)油壓機(jī)模具移動(dòng)機(jī)構(gòu)第一章 設(shè)計(jì)需求及采用方案選擇一、設(shè)計(jì)任務(wù)為500噸壓油機(jī)設(shè)計(jì)一模車移送機(jī)構(gòu)。油壓機(jī)用來壓制砂輪，要求模車能運(yùn)載模具，模具裝在模車上。加壓前，模具在油壓機(jī)外裝料，裝料完畢，模具送往油壓機(jī)中心，壓制完成后，模具移出機(jī)外，退出成品，重新裝料，進(jìn)行第二次循環(huán)。 已知數(shù)據(jù)：模車，模具，砂輪總重G21560N，模具運(yùn)行所受阻力Pr1200N，從裝料位置到加壓位置，模車行程S1500mm。 要求左，右兩模車交替工作，單機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)外裝料和機(jī)內(nèi)加壓同時(shí)進(jìn)行，與

3、單車相比，生產(chǎn)率高。這種驅(qū)動(dòng)方式增加了原動(dòng)機(jī)數(shù)目和對(duì)控制系統(tǒng)的要求，但運(yùn)動(dòng)鏈縮短，使移動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性，可靠性和機(jī)械效率均可提高。在裝料和加壓位置，模車應(yīng)有一定的停歇。停歇時(shí)間不確定。模車速度不大于0.25m /s。1.2設(shè)計(jì)方案及機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，模車在裝料位置和壓制位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。往復(fù)運(yùn)動(dòng)用往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單。由于要求的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是具有間歇的，即模車裝料送入油壓機(jī)中心需要停歇實(shí)現(xiàn)壓制。壓制完成后模車返回原位停歇，退出壓成的砂輪，再重新裝料。為了較好地實(shí)現(xiàn)這些要求，應(yīng)進(jìn)行方案選擇。（1）、如圖1所示的凸輪機(jī)構(gòu)，通過凸輪1帶動(dòng)桿件2，該裝置可以放大滑塊5的行程，但凸輪機(jī)構(gòu)是高副機(jī)

4、構(gòu)，不宜傳遞較大的動(dòng)力，且停歇的時(shí)間不宜控制。圖（1）（2）、圖2所示的凸輪機(jī)構(gòu)，可以放大滑塊的行程，但由于設(shè)計(jì)要求的行程比較大，若滿足這樣大的行程要求，移動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)尺寸必然相當(dāng)大。且凸輪機(jī)構(gòu)是高副機(jī)構(gòu)，不宜傳遞較大的動(dòng)力。圖2（3）、如圖3所示。機(jī)構(gòu)中活塞行程通過桿件3放大，可達(dá)到所需的行程設(shè)計(jì)要求。當(dāng)模車推到油壓車中心后，通過行程控制開關(guān)控制其停歇。改變油缸的進(jìn)油方向，可控制模車往復(fù)移動(dòng)。但是桿件3與滑塊4接觸處受力大，材料強(qiáng)度要求高。圖（3）（4）、如圖4所示。該機(jī)構(gòu)由油缸活塞（構(gòu)件1）帶動(dòng)搖桿滑塊（構(gòu)件5）往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；钊谐掏ㄟ^桿件3放大，從而達(dá)到所需的行程設(shè)計(jì)要求。當(dāng)模車被推到裝料

5、或壓制位置時(shí)，通過油缸活塞行程控制開關(guān)控制其停歇。通過改變油缸的進(jìn)油方向，可控制模車往復(fù)移動(dòng)。 圖（4）該機(jī)構(gòu)與其他的機(jī)構(gòu)相比其優(yōu)越之處是：該機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且是低副機(jī)構(gòu)，故制造和維修更加方便，工作可靠，停歇時(shí)間容易控制。所以選用此方案。第二章 機(jī)構(gòu)尺寸綜合、運(yùn)動(dòng)分析及動(dòng)力分析21 機(jī)構(gòu)的尺寸計(jì)算211 原始數(shù)據(jù)為了滿足模車行程的要求及考慮到油缸活塞的加工能夠保證，給定有關(guān)參數(shù)如下：油缸行程H450mm，模車在始點(diǎn)（裝料）位置139，活塞相對(duì)油缸的位移為零，此時(shí)LOBmin700mm，模車距離A點(diǎn)為500mm，A點(diǎn)離油缸搖臂處O點(diǎn)為850mm；模車在終點(diǎn)（壓制）位置220，此時(shí)LOBmax1

6、150mm，始點(diǎn)和終點(diǎn)間距離（即模車行程）S1500mm（見設(shè)計(jì)任務(wù)）。為保證在初始位置傳力良好及結(jié)構(gòu)的緊湊，取搖桿滑塊（模車）機(jī)構(gòu)的最大壓力角max40，設(shè)油液推動(dòng)活塞等速運(yùn)動(dòng)，已知V50mm/s 。212 尺寸綜合分析根據(jù)上面的條件，求解相關(guān)的尺寸和參數(shù)：LAB1 ,LAD1,LC1D1 ，及D1OD2，如下圖（5）所示圖（5）根據(jù)題意及機(jī)構(gòu)原理可知，當(dāng)模車在始點(diǎn)位置時(shí)，OB1與AO的夾角139，由余弦定理得：AB1AO+OB1-2AOOB1Cos1得AB1解得 AB1539.44 即,AB1AB2539.44 mm CosD1AO 0.57085解得 D1AOArcCos0.524645

7、5.19由正弦定理得：SinAB2O0.53892AB2OArcSin0.5389232.61 由幾何性質(zhì)可知 D2AO180-20-32.61127.39 ； C2AD2180-127.3952.61 , AD2C2180-C2AD2-493.39 , D1OD2D2OA-D1OA130.1-58.3686.46 。由正弦定理得： 和 則有 解得 C2D21603.87 mm又 AD2解得 AD21119.70 mm Sin30.573193ArcSin0.57319解得 334.97綜上所述：LC1D1LC2D21603.87 mm ，LAB1LAB2539.44 mm , LAD1LAD

8、21119.70 mm ；D1AO55.19 , D2AO127.39 , D1OD286.46 。 22 采用分析法進(jìn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析221運(yùn)動(dòng)分析在圖（4）向量AOB中，有 ， ；等式兩邊乘得 由復(fù)數(shù)性質(zhì)可知： 所以有 在ADC中， 兩邊求導(dǎo)：根據(jù)復(fù)數(shù)性質(zhì)得： 又 對(duì)VC其求導(dǎo)得后兩邊同時(shí)乘以可得：由復(fù)數(shù)性質(zhì)可知：解得： 222動(dòng)力分析對(duì)模車及點(diǎn)A進(jìn)行受力分析：P1=mac，Pr為模車所受阻力 、 模車受力分析圖 點(diǎn)A受力分析圖 由,得，R45cos（4）PrP1 所以R45（P1 + Pr）/cos（4）（P1 + Pr）/cos4 （34）對(duì)有，N56+R45sin（4）G所

9、以N65 GR45sin4 （35）由（34）、（35）得 N65 G+（P1 + Pr）sin4/cos4 （36）再根據(jù)3的受力分析有：R34R45 由,得，R63x +R23cos1R43cos（4）對(duì)有， R63yR23sin1R43sin（4）又M(O）R23|OA|sin1R43 |AC|sin4所以， R23R43 |AC|sin4/|OA| sin1所以，R63R452+R232-2R45R23cos(-4-1)23編程計(jì)算程序原文如下：#include#include#define C1C2 1500 / 模車的行程長(zhǎng)度#define AC1 500 / AC兩點(diǎn)間的長(zhǎng)度 #

10、define h 450 / 油缸推程的長(zhǎng)度#define BO1 700 / 桿BO長(zhǎng)度 #define AO 850 / AO長(zhǎng)度 #define V 50 / 活塞的速度#define PR 1200 / 模車受的阻力大小#define G 21560 / 模車的總重量#define M 2200 / 模車總質(zhì)量大小#define A1 0.6850678408 / 角AOB的初始大?。ɑ《龋?#define A2 0.349065851 / 角AOB的末時(shí)大?。ɑ《龋?#define A3 0.593411945 / 末時(shí)壓力角（弧度） #define PI 3.141592654 /

11、 圓周率的值void main()int t0;double AD,AB,CD,BO,A7,AC;double B1,B2,B3,B4,B5,A4,A5,A6;double W1,W2,W3;double a1,a2,ac,Vc;double R45,R65,R23,R63; ABsqrt(AO*AO+BO1*BO1-2*AO*BO1*cos(A1);A4acos(AB*AB+AO*AO-1250*1250)/(2*AB*AO); A5PI-A4; A6PI-A3-A5; CD(AC1+C1C2)*sin(A5)/sin(A6); AD(AC1+C1C2)*sin(A3)/sin(A6); c

12、out課程設(shè)計(jì)程序運(yùn)行結(jié)果如下：endl;coutABABtA4A4tCDCDtADADtendl;cout各點(diǎn)狀態(tài)如下:endl;cout*endl;for(t0;t9;t+) BO700+V*t; B1acos(BO*BO+AO*AO-AB*AB)/(2*BO*AO); B5acos(AO*AO+AB*AB-BO*BO)/(2*AO*AB); B2PI-B5; B4asin(sin(B5)*(AD/CD); B3PI-B4; ACCD*(sin(PI-B4-B2)/sin(B2); W2(-1)*V/(AB*sin(B2-B1); W1AB*W2*cos(B2-B1)/BO; a2(W1*

13、W1*BO-AB*W2*W2*cos(B2-B1)/(AB*sin(B2-B1); a1(AB*a2*cos(B2-B1)+(AB*W2*W2*sin(B2-B1)-(2*W1*V)/BO; W3(W2*AD*cos(B2)/(CD*cos(B3); Vc(-1)*BO*W2*sin(B2-B3)/cos(B3); ac(CD*W3*W3)-(AD*a2*(B2-B3)-(AD*W2*W2*cos(B2-B3)/cos(B3); R45(M*ac*0.001+PR)/cos(B4); R65G-R45*sin(B4); R23(R45*AC*sin(B4)/(AO*sin(B1); R63sq

14、rt(R45*R45+R23*R23-2*R45*R23*cos(B4-B1);coutttendl; coutACACtBOBOendl;coutB1B1tB2B2tB3B3tB4B4tB5B5endl;coutVcVcmm/stW1W1tW2W2tW3W3endl;coutacacmm/s2tendl;coutR23R23NtR63R63NtR45R45NtR65R65Nendl;cout*endl;課程設(shè)計(jì)程序運(yùn)行結(jié)如果下：AB581.412 A42.25013 CD1558.01 AD1177.1各點(diǎn)狀態(tài)如下:*T0AC575.43 BO700B10.785398 B22.12307

15、B32.44293 B40.698664 B51.01852Vc27.9478mm/s W1-0.0186558 W2-0.0972272 W3-0.0503296Ac9.53282mm/s2R231043.29N R63562.515N R451594.58N R6520534.4N*T1AC627.558 BO755B10.764337 B22.02484 B32.39524 B40.746357 B51.11675Vc36.9804mm/s W1-0.0233586 W2-0.0993413 W3-0.0448385Ac11.9204mm/s2R231285.42N R63385.704

16、N R451670.22N R6520426N*T2AC691.619 BO810B10.73885 B21.92418 B32.35375 B40.787839 B51.21741Vc48.824mm/s W1-0.0275518 W2-0.102088 W3-0.0378415Ac14.862mm/s2R231590.22N R63177.279N R451747.57N R6520321.3N*T3AC770.516 BO865B10.709322 B21.82043 B32.32019 B40.821398 B51.32117Vc64.2331mm/s W1-0.0314782 W2-

17、0.105555 W3-0.0289217Ac18.3281mm/s2R231971.19N R63260.107N R451820.79N R6520227N*T4AC867.628 BO920B10.675914 B21.71278 B32.29668 B40.844914 B51.42881Vc83.9641mm/s W1-0.0353438 W2-0.109893 W3-0.0176996Ac22.1466mm/s2R232439.06N R63664.804N R451881.19N R6520153N*T5AC986.596 BO975B10.638587 B21.60027 B3

18、2.28565 B40.855942 B51.54132Vc108.59mm/s W1-0.0393517 W2-0.11534 W3-0.00391777Ac25.9829mm/s2R232996.59N R631197.55N R451917.85N R6520111.7N*T6AC1130.91 BO1030B10.597085 B21.48161 B32.28972 B40.851871 B51.65999Vc138.266mm/s W1-0.043738 W2-0.12228 W30.0124949Ac29.4564mm/s2R233633.74N R631840.03N R4519

19、20.51N R6520114.8N*T7AC1303.39 BO1085B10.550879 B21.35501 B32.3115 B40.830094 B51.78658Vc172.573mm/s W1-0.0488269 W2-0.131344 W30.0314866Ac32.4736mm/s2R234328.05N R632569.87N R451884.16N R6520169.5N*T8AC1505.69 BO1140B10.499028 B21.21785 B32.35359 B40.788001 B51.92375Vc210.578mm/s W1-0.055139 W2-0.1

20、43656 W30.0531955Ac35.8139mm/s2R235055.44N R633357.41N R451813.21N R6520274.5N*T9AC1738.16 BO1195B10.439878 B21.0659 B32.41911 B40.722478 B52.0757Vc251.122mm/s W1-0.0636554 W2-0.16145 W30.0786531Ac42.3484mm/s2R235815.97N R634188.19N R451723.83N R6520420.1N*Press any key to continue第三章 虛擬樣機(jī)實(shí)體建模與仿真31

21、樣機(jī)模型建立樣機(jī)的模型32 模型仿真分析（1）、連桿3的速度、位移、及加速度的仿真分析：連桿3的速度連桿3的位移連桿3的加速度（2）、模車6的速度、位移、及加速度的仿真分析：模車6的速度模車6的位移模車6的加速度第四章 虛擬樣機(jī)仿真結(jié)果與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析結(jié)果的比較在數(shù)據(jù)分析中，C語言程序語言輸出的是某些特定的時(shí)刻的物體的速度和位移，它直觀的表示了物體在一定時(shí)間上的速度或位移，便于計(jì)算單一確定的數(shù)據(jù)。而AMDAS軟件所能表達(dá)出來的是物體的速度（位移）與時(shí)間的圖像關(guān)系。通過對(duì)將虛擬樣機(jī)仿真的結(jié)果與前面機(jī)構(gòu)分析所得到的結(jié)果進(jìn)行相關(guān)的比較分析，兩者在數(shù)據(jù)上基本一致，說明該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是正確合理的。第五章 設(shè)

22、計(jì)總結(jié)51 工作總結(jié)第一次體會(huì)課程設(shè)計(jì)，感覺很新鮮也很無頭緒，無從下手的時(shí)候，到處找資料，后來才發(fā)現(xiàn)老師給的這份指導(dǎo)書已經(jīng)很詳細(xì)了，所以我們基本進(jìn)行得很順利。不管是課程設(shè)計(jì)的要求，是設(shè)計(jì)方案的選擇，還是設(shè)計(jì)時(shí)間及進(jìn)度安排到任務(wù)的分配，我們最注重的是合作精神。小組共有10個(gè)人，我們根據(jù)各自所長(zhǎng)，分工合作。所以順利完成了這次任務(wù)。我們的主要工作分配分為4大塊：1. 繪制機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)2. 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力分析，編程計(jì)算3. 基于ADAMS的機(jī)構(gòu)建模與仿真4. 設(shè)計(jì)說明書的編制 這些工作大家都是一起參與的，但是也有專門的負(fù)責(zé)人，這樣既能保證準(zhǔn)確率，也能保證我們的速度進(jìn)展，同時(shí)我們?cè)?/p>

23、工作過程中學(xué)到了很多，大家一起研究，一起進(jìn)步52 設(shè)計(jì)過程總結(jié)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，模車在裝料位置和壓制位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而且行程比較大。因而設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)要有較大的行程控制，停歇時(shí)間也比較容易控制。由于要傳動(dòng)較大的動(dòng)力，應(yīng)選用低副機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)構(gòu)不僅僅只考慮它的工作性能需要，我們更需要考慮制造機(jī)構(gòu)的成本，以及工人操作是否方便，還有維修的方便性，還有工作的可靠性等。在這個(gè)油壓機(jī)模具移送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，我們深刻的理解了機(jī)械原理知識(shí)，并查閱了相關(guān)資料，不過水平有限這句話，讓我們?cè)谶@個(gè)設(shè)計(jì)中深刻體會(huì)到了，還有時(shí)間緊了點(diǎn)，如果不是考試時(shí)間就開始做，我相信我們還可以做得更好。53 設(shè)計(jì)展望設(shè)計(jì)要求左，右兩模車交替工作，單機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)外裝料和機(jī)內(nèi)加壓同時(shí)進(jìn)行，與單車相比，生產(chǎn)率高。這種驅(qū)動(dòng)方式增加了原動(dòng)機(jī)數(shù)目和對(duì)控制系統(tǒng)的要求，但運(yùn)動(dòng)鏈縮短，使移動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性，可靠性和機(jī)械效率均可提高。我們從設(shè)計(jì)要求出發(fā)，同時(shí)還考慮產(chǎn)品的成本問題，以及工人操作的方便性等，我們期待著我們的設(shè)計(jì)是符合生產(chǎn)需要的，同時(shí)它的優(yōu)點(diǎn)是看得到的，是符合現(xiàn)代化生產(chǎn)，符合現(xiàn)代化“