沖壓機(jī)構(gòu)課程設(shè)計(jì)說明書

1、自動(dòng)送料沖壓機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué) 院：機(jī)電工程學(xué)院班 級：機(jī)自065班姓 名：廖小琴 李朝萬指導(dǎo)老師：吳海濤日 期：2008/9/4說明書索引設(shè) 計(jì) 題 目自動(dòng)送料沖壓機(jī)構(gòu)及送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)工作原理自動(dòng)送料沖床用于沖制、拉延薄壁零件。沖床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要包括沖壓機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)，其工作原理如圖（a）所示，上模先以較大速度接近坯料，然后以勻速進(jìn)行拉延成型工作，然后上模繼續(xù)下行將成品推出型腔，最后快速返回。上模退出下模以后，送料機(jī)構(gòu)從側(cè)面將坯料送至待加工位置，完成一個(gè)工作循環(huán)。沖床動(dòng)作工藝圖上模運(yùn)動(dòng)規(guī)律S-圖 本題要求設(shè)計(jì)能使上模按上述運(yùn)動(dòng)要求加工零件的沖壓機(jī)構(gòu)和從側(cè)面將坯料推送至到下模上方的送料機(jī)構(gòu)。原始數(shù)據(jù)

2、與設(shè)計(jì)要求1）以電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，下模固定，從動(dòng)件（執(zhí)行構(gòu)件）為上模，作上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，其大致運(yùn)動(dòng)規(guī)律如圖1b所示，具有快速下沉、等速工作進(jìn)給和快速返回等特性。2）機(jī)構(gòu)應(yīng)具有較好的傳力性能，工作段的傳動(dòng)角g大于或等于許用傳動(dòng)角g=40°。3）上模到達(dá)工作段之前，送料機(jī)構(gòu)已將坯料送至待加工位置（下模上方）。4）生產(chǎn)率為每分鐘70件。5）上模的工作段長度l = 30100mm，對應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)角j0 = (1/3 1/2 )p；上?？傂谐涕L度必須大于工作段長度的兩倍以上。6）上模在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)的受力如圖1c所示，在工作段所受的阻力F1=5000N，其它階段所受的阻力F0=50N。7）行程速

3、度變化系數(shù)K ³1.5。8）送料距離H = 60 250mm。9）機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度波動(dòng)系數(shù)d 不超過0.05。參考方案沖壓機(jī)構(gòu)的原動(dòng)件為曲柄，從動(dòng)件（執(zhí)行構(gòu)件）為滑塊（上模），行程中有等速運(yùn)動(dòng)段（工作段），并具有急回特性，機(jī)構(gòu)還應(yīng)有較好的動(dòng)力特性。要滿足這些要求，用單一的基本機(jī)構(gòu)（如偏置式曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）是難以實(shí)現(xiàn)的。因此，需要將幾個(gè)基本機(jī)構(gòu)恰當(dāng)?shù)亟M合在一起來滿足上述要求。送料機(jī)構(gòu)要求作間歇送進(jìn)，可結(jié)合沖壓機(jī)構(gòu)一并考慮。1. 齒輪連桿沖壓機(jī)構(gòu)和凸輪連桿送料機(jī)構(gòu)如圖2所示，沖壓機(jī)構(gòu)采用有兩個(gè)自由度的雙曲柄七桿機(jī)構(gòu)，用齒輪副將其封閉為一個(gè)自由度（齒輪1與曲柄AB固聯(lián)，齒輪2與曲柄DE固聯(lián)）。恰

4、當(dāng)?shù)剡x擇C點(diǎn)軌跡和確定構(gòu)件尺寸，可保證機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動(dòng)和工作段近似勻速的特性，并使壓力角a 盡可能小。圖2沖床機(jī)構(gòu)方案之一Dw1EBA12w2HKOGCFRa送料機(jī)構(gòu)由凸輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)組成，按運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可確定凸輪推程角和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，使其能在預(yù)定時(shí)間將坯料推送至待加工位置。設(shè)計(jì)時(shí)，若使lOG<lOH，可減小凸輪尺寸。圖3 沖床機(jī)構(gòu)方案之二CDEFOABaGHw12. 導(dǎo)桿搖桿滑塊沖壓機(jī)構(gòu)和凸輪送料機(jī)構(gòu)如圖3所示，沖壓機(jī)構(gòu)是在擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，串聯(lián)一個(gè)搖桿滑塊機(jī)構(gòu)組合而成。擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)按給定的行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)，它和搖桿滑塊機(jī)構(gòu)組合可以達(dá)到工作段近于勻速的要求。適當(dāng)選擇導(dǎo)路

5、位置，可使工作段壓力角a 較小。送料機(jī)構(gòu)的凸輪軸通過齒輪機(jī)構(gòu)與曲柄軸相連。按機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可確定凸輪推程運(yùn)動(dòng)角和從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律，則機(jī)構(gòu)可在預(yù)定時(shí)間將坯料送至待加工位置。3. 六連桿沖壓機(jī)構(gòu)和凸輪連桿送料機(jī)構(gòu)如圖4所示，沖壓機(jī)構(gòu)由鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)和搖桿滑塊機(jī)構(gòu)串聯(lián)組合而成。四桿機(jī)構(gòu)可按行程速度變化系數(shù)用圖解法設(shè)計(jì)，然后選擇連桿長lEF及導(dǎo)路位置，按工作段近似于勻速的要求確定鉸鏈點(diǎn)E的位置。若尺寸選擇恰當(dāng)，可使執(zhí)行構(gòu)件在工作段中運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)構(gòu)的壓力角a 較小。凸輪連桿送料機(jī)構(gòu)的凸輪軸通過齒輪機(jī)構(gòu)與曲柄軸相連，按機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖確定凸輪推程運(yùn)動(dòng)角和從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律，則機(jī)構(gòu)可在預(yù)定時(shí)間將坯料送至待加工位置。設(shè)計(jì)時(shí)

6、，使lIH<lIR，可減小凸輪尺寸。HKFajw3COIDgARG圖4 沖床機(jī)構(gòu)方案之三w1BECM4. 連桿凸輪沖壓機(jī)構(gòu)和凸輪連桿送料機(jī)構(gòu)Dw1EBAOH1IKPOGCFLaw4212JH1圖5 沖床機(jī)構(gòu)方案之四14如圖5所示，沖壓機(jī)構(gòu)采用有兩個(gè)自由度的連桿凸輪組合機(jī)構(gòu)，用齒輪副將其封閉為一個(gè)自由度（齒輪1與曲柄AB固聯(lián)，齒輪4與兩個(gè)凸輪固聯(lián)）。恰當(dāng)?shù)剡x擇C點(diǎn)軌跡和確定構(gòu)件尺寸，可保證機(jī)構(gòu)具有急回運(yùn)動(dòng)和工作段近似勻速的特性，并使壓力角a 盡可能小。改變凸輪輪廓曲線，可改變C點(diǎn)軌跡，從而使執(zhí)行構(gòu)件獲得多種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，滿足不同工藝要求。送料機(jī)構(gòu)由凸輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)組成，按運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可確定

7、凸輪推程角和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，使其能在預(yù)定時(shí)間將坯料推送至待加工位置。設(shè)計(jì)時(shí)，若使lHI<lHG，可減小凸輪尺寸。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及方案選擇方案設(shè)計(jì)的有關(guān)問題如上述，從以上分析進(jìn)行方案的優(yōu)化選擇、設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該盡量滿足如下條件：（1）設(shè)計(jì)的方案是否盡量滿足要求的性能指標(biāo)和技術(shù)條件；（2）設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)是否盡量簡單、緊湊，設(shè)計(jì)是否方便；（3）機(jī)構(gòu)在實(shí)際的制造過程中是否方便，成本可否降低。分析上面的方案，主要是有：平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿-搖桿機(jī)構(gòu)等等。平面連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)件可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)、移動(dòng)和平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，從而可用于實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律和已知軌跡。其優(yōu)點(diǎn)主要是：運(yùn)動(dòng)副單位面積所受壓力較小，

8、且面接觸便于潤滑，故磨損減??；制造方便，易獲得較高的精度；兩構(gòu)件之間的接觸是靠本身的幾何封閉來維系的，它不像凸輪機(jī)構(gòu)有時(shí)需要利用彈簧等封閉來保持接觸的。但它也有一些缺點(diǎn)：一般情況下只能近似實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡，且設(shè)計(jì)較為復(fù)雜；當(dāng)給定的運(yùn)動(dòng)要求較多或較復(fù)雜的時(shí)候，需要的構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副就往往較多，這樣使機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作效率降低，不僅發(fā)生自鎖的可能性增大，而且機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律對制造、安裝誤差的敏感性增加；機(jī)構(gòu)中作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)和作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件所產(chǎn)生的慣性力難以平衡，在高速時(shí)將引起較大的振動(dòng)和動(dòng)載荷，故連桿機(jī)構(gòu)常用于速度較低的場合。 低副機(jī)構(gòu)一般只能近似地實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而且設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。當(dāng)從

9、動(dòng)件的位移、速度和加速度必須嚴(yán)格按照預(yù)定規(guī)律變化，尤其當(dāng)原動(dòng)件作連續(xù)運(yùn)動(dòng)而從動(dòng)件作間歇運(yùn)動(dòng)時(shí)，則以采用凸輪最為簡便。凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：只需設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，便可使從?dòng)件得到任意位置的預(yù)期運(yùn)動(dòng)，而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、設(shè)計(jì)方便。綜上所述，我們決定選擇方案二。即沖壓機(jī)構(gòu)采用導(dǎo)桿搖桿滑塊機(jī)構(gòu)；送料機(jī)構(gòu)采用凸輪送料機(jī)構(gòu)。沖壓機(jī)構(gòu)只需滿足壓力角和急回特性的要求即可，考慮到工作段的受力較大，故排除凸輪和齒輪的沖壓機(jī)構(gòu)。 凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件直接用于送料，設(shè)計(jì)和安裝都很方便，制造比較簡單，成本較低，為最優(yōu)方案。機(jī) 構(gòu) 分 析1機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)簡圖2 機(jī)構(gòu)桿組分析如下圖所示，按照平面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析可知該機(jī)構(gòu)可拆分為5個(gè)級

10、組，分別為2-3，4-5，7-8，9-10，11-12組。故該機(jī)構(gòu)是由原動(dòng)件1、機(jī)架6及5個(gè)級組組成，是級機(jī)構(gòu)。沖壓機(jī)構(gòu)：n=5 PL=7 PH=0其自由度：F=3n-2PL=3×5-2×7=1送料機(jī)構(gòu)：n=4 PL=4 PH=3（其中滾子屬于局部自由度）其自由度F=3n-2PL-PH=3×4-2×4-3=1由于兩機(jī)構(gòu)主動(dòng)機(jī)固連（曲柄與齒輪同軸），因此只需一個(gè)動(dòng)力作用即可驅(qū)動(dòng)整個(gè)機(jī)構(gòu)，使其具有確定的運(yùn)動(dòng)。這說明，該機(jī)構(gòu)自由度符合設(shè)計(jì)要求。3 機(jī)構(gòu)主要部分運(yùn)動(dòng)描述主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)：主動(dòng)件柄AB通過滑塊B和導(dǎo)桿DC連接，在導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上串聯(lián)一個(gè)搖桿滑塊機(jī)構(gòu)組成。

11、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：由一個(gè)惰輪和齒輪嚙合，將力和速度傳到凸輪機(jī)構(gòu)上，齒輪的傳動(dòng)具有傳動(dòng)比穩(wěn)定和傳動(dòng)平穩(wěn)的特點(diǎn)。凸輪機(jī)構(gòu)：凸輪輪廓嚴(yán)格按運(yùn)動(dòng)要求設(shè)計(jì)，所以可以高速起動(dòng)，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠，由于凸輪是高副機(jī)構(gòu)，在高副接觸處難以保證良好的潤滑而容易磨損，因此傳遞動(dòng)力不能太大。動(dòng)力部分：通過機(jī)構(gòu)尺寸、工作要求等因素的確定，選擇適當(dāng)?shù)碾妱?dòng)機(jī)作為動(dòng)力來源。輔助部分：送料桿F在沖頭到達(dá)工作點(diǎn)之前將料送到位，它的運(yùn)動(dòng)靠和凸輪的高副作用完成。機(jī)構(gòu)的參數(shù)選擇與計(jì)算 1、沖壓機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定 取定各個(gè)可變參數(shù)如下：上模工作段長度L=60mm， 對應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)角=80°，行程速度變化系數(shù)K=1.57，送料距離H=100mm，

12、曲柄AB=80mm。連桿DE為上模總行程DD1的1.5倍。則得到?jīng)_壓機(jī)構(gòu)的參數(shù)如下：極位夾角=180（K-1）/（K+1）=40°， 如圖，BCA=B1CA=/2=30°，則由幾何關(guān)系A(chǔ)C=AB/sin30°=80/sin30°=160mm, 因?yàn)閷?yīng)曲柄轉(zhuǎn)角=80°，則B3AA1=B2AA1=40°,連接B3B2，則弧B3B2即為沖壓工作段曲柄AB的B點(diǎn)的軌跡，連接B3C、B2C并延長。又沖壓滑塊的工作段時(shí)D點(diǎn)在D2D3間，則D2C1=D3C1=60/2mm=30mm, AA1= AB3*cos40°=80*cos40&#

13、176;=61.28mm, B3A1=AB3*sin40=51.42mm,所以CA1=CA+AA1=160+61.28=221.28 mm, 又D1D2由三角形相似（CB3A1CD3C1）得，C C1= CA1*D3C1/B3A1 = 221.28*30/51.42mm=129.40mm, 以CD3的長為半徑畫弧，交BC、 B1C的延長線為D1、D， 與AC延長線的交點(diǎn)即為導(dǎo)路通過的位置。又幾何關(guān)系可求得CD= 132.54mm,則DD1=2*CD*sin20=132.54mm,DE=1.5DD1=1.5*132.54mm=198.80mm.再以D為圓心，以DE長為半徑畫弧交導(dǎo)路于E點(diǎn)，便得滑

14、塊位置。2、凸輪機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定根據(jù)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖可知，當(dāng)上模到達(dá)工作段E2E3之前，送料機(jī)構(gòu)必須把坯料送至待加工的位置，即在搖桿到達(dá)B2點(diǎn)之前，凸輪已經(jīng)將料送至下模上方。為方便計(jì)算，凸輪從動(dòng)件選擇等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，凸輪送料推程角應(yīng)大于B1AB2(=80°)，,故取=100°，則凸輪從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：推程：s=70/(100°*/180°)*=40.14 （0100°），回程：s=140-40.14 (100°<200°)。 又沖壓機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比應(yīng)該為1，則畫出凸輪從動(dòng)件的位移曲線如下圖示：s/曲線圖（u=1：1）ds

15、/d曲線圖（u=100：1） S-ds/d曲線圖（u=2：1）在s-d s/d曲線中，取=30°，=70°，取陰影區(qū)域內(nèi)點(diǎn)都能使 ，為計(jì)算方便，取Q（15.24，60），故取凸輪的基圓半徑ro=60mm,偏距e=15mm.按照反轉(zhuǎn)法做出凸輪的輪廓，參見下圖：討論：關(guān)于送料距離確定對凸輪輪廓的影響 因?yàn)樗土蠙C(jī)構(gòu)做的是低速輕載運(yùn)動(dòng)，所以滾子從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一般選擇為勻速運(yùn)動(dòng)或者是勻加速運(yùn)動(dòng)。在送料距離一定的情況下，滾子從動(dòng)件的 s/曲線圖確定，得到的偏心距E 和基圓半徑R 取值的可行域?yàn)橐欢?。在最求?jì)算簡單的情況下，多數(shù)情況是不能滿足裝配要求，即凸輪的運(yùn)動(dòng)軌跡和曲柄（以及附帶的

16、搖桿）的運(yùn)動(dòng)軌跡不相交，凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的位移最大點(diǎn)對應(yīng)上模工作段的起點(diǎn)，二者只能滿足其一。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，不建議在清楚考慮了工作段的豎直位置以前確定從動(dòng)件的送料距離。結(jié)論：基圓半徑過大或過小都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)1、rb過大，能改善凸輪機(jī)構(gòu)受力情況，但使凸輪的圓周速度增加，也會(huì)使凸輪軸上的不平衡重量增加，另外如rb過大，則在裝配中會(huì)很難同時(shí)滿足上述的兩個(gè)重要條件，導(dǎo)致設(shè)計(jì)失敗。2、rb過小，減小了凸輪尺寸，這是優(yōu)點(diǎn)，但使壓力角增大，要是太大時(shí)就會(huì)發(fā)生自鎖，凸輪軸直徑過小，而引起軸強(qiáng)度不夠，還有在沖壓機(jī)構(gòu)尺寸確定的情況下，可選的的凸輪rb值是不多的，對應(yīng)的送料距離的范圍也不大，若rb過小，則很有可能在

17、給定的送料范圍內(nèi)取不到允許的送料距離。滾子半徑rt的選取必須滿足一定的要求，如要保證從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)不失真，凸輪結(jié)構(gòu)應(yīng)比較合理。3、齒輪機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定1 所選主要參數(shù)由上述計(jì)算得凸輪H點(diǎn)到最遠(yuǎn)點(diǎn)間距離為60+70mm=130mm,滾子的半徑r=20mm，又曲柄長為80mm ，考慮到機(jī)構(gòu)的緊湊性和搖桿的運(yùn)動(dòng)，取AH=210mm。設(shè)至上而下的主動(dòng)輪 惰輪 從動(dòng)輪分別為1、2、3，其模數(shù)、齒數(shù)分別記為m1、m2、m3 ,Z1、Z2、Z3、,則有齒輪嚙合關(guān)系知m1=m2=m3， Z1=Z3AH=D=m（Z1+Z2）=210mm為方面計(jì)算，我們?nèi)∧?shù)M=3 ，得到Z1+Z2=70 .考慮到傳動(dòng)力的平穩(wěn)，我們?nèi)?/p>

18、Z1=20 ,Z2=50. 得到D1=60mm D2=150mm。其余尺寸均按漸開線標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的齒輪選擇。 把所得到的兩個(gè)齒輪的基本參數(shù)，輸入到CAD的插件中，經(jīng)過計(jì)算得到兩個(gè)齒輪嚙合的基本參數(shù)。 插件加載及使用方法： （1） 先把gear.VLX解壓到制定文件夾，并把gear.VLX文件復(fù)制到cad安裝目錄（2）然后點(diǎn)"工具"下面"加載應(yīng)用程序"加載gear.VLX即可。（3）按照設(shè)計(jì)情況輸入基本參數(shù)，計(jì)算得到其它參數(shù)（4）點(diǎn)繪制圖形，得到齒輪嚙合圖。4、其它輔助機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)說明1、為了滿足送料的要求（即凸輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的位移最大點(diǎn)對應(yīng)上模工作段的起

19、點(diǎn)），根據(jù)物料的尺寸大小，應(yīng)該把送料的直桿彎折一定程度。在設(shè)計(jì)中，我們?nèi)〉弥禐長=26mm.2、在送料機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件必須加上一定強(qiáng)度的彈簧，使推桿能作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。另外，在本設(shè)計(jì)中，選定彈簧原長在250mm以上，而且能被壓縮到50mm以下，這是由推桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程決定的，在凸輪機(jī)構(gòu)與主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間用輪系達(dá)到對應(yīng)的比例傳動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析四、主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析1、主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析選的是工作點(diǎn)11和非工作點(diǎn)20（1） 工作點(diǎn)11 的速度和加速度分析速度方向： BC AB BC大?。?? ? VB21lAB7.33×0.08=0.5864m/s2=1=7.33rad/s ( )VB3

20、=0.01×55.03=0.5503 m/sVB3B2=0.01×20.14=0.2014m/s3=VB3/lBC=0.5503/0.23275=2.3640rad/s ( )方向: 導(dǎo)軌 DC DE大小: ? ?VD=3lCD=2.364×0.132536=0.3133m/sVE=0.01×30.8=0.3080m/s加速度方向: BC BC AB BC BC大小: ? ? aB3n=lBC32=0.23275×(2.364)2=1.3007m/s2aB2=lAB12=0.08×7.332=4.2983m/s2aB3B2k=23vB

21、3B2=2×2.364×0.2014=0.9522m/s2方向: 導(dǎo)軌 與aB3反向 DEDE大小: ? ?aD=lCD/lBC×aB3=132.536/232.75×2.7603=1.5718m/s2 aEDn=(VDE)2/lDE=(5.44×0.01)2/0.1988=0.0149m/s2(2)非工作點(diǎn)20的速度和加速度分析 速度方向:BC AB BC大小: ? ?VB2=1lAB=7.33×0.08=0.5864m/sVB3=0.01×51.26=0.5126m/sVB3B2=0.01×28.32=0.83

22、2m/s3=VB3/lBC=0.5126/0.08528=6.0108rad/s ( )方向: 沿導(dǎo)軌 CD DE大小: ? ?VD=lCD/lBC×VB3=132.536/85.28×0.5126=0.7966m/sVE=0.01×76.88=0.7688m/sVDE=0.01×19.35=0.1935m/s加速度方向 BC BCAB BC BC大小: ? ? aB2=lAB×12=0.08×7.332=4.2983m/s2aB3n=lBC×32=0.08528×(6.0108)2=3.0811m/s2aB3B2

23、k=23vB3B2=2×6.0108×0.2823=3.4045m/s2方向: 導(dǎo)軌 與aB3反向 DEDE大小: ? ?aB3=0.01×629.41=6.2941m/s2aD=lCD/lBC×aB3=132.536/85.28×6.2941=9.7853m/s2aEDn=(VED)2/lED=(0.1953)2/0.1988=0.1883 m/s2aE=0.01×967.29=9.6792 m/s22.運(yùn)動(dòng)線圖(1) 位移時(shí)間曲線st是將導(dǎo)桿的上極限1所對應(yīng)的沖頭的位置E作為基準(zhǔn)，將曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)位置24等分，對應(yīng)著24個(gè)沖頭的位置，均

24、在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖作出，同時(shí)建立平面坐標(biāo)st，將橫軸24等分，每個(gè)S坐標(biāo)值分別是24個(gè)E位置和Ei間的距離，光滑連接24個(gè)點(diǎn)得出st曲線，如下圖(2) 速度時(shí)間曲線vt把位移時(shí)間曲線st的坐標(biāo)軸沿y軸負(fù)方向平移一段距離。并在vt坐標(biāo)左邊取一值,即OPK， 其中K/X=A(其中A是橫軸每一分的數(shù)值，A是V圖的放大倍數(shù))。過st圖線上的24個(gè)點(diǎn)，引24條切線，L1、2、3 24，過P點(diǎn)引一系列平行于st坐標(biāo)上24條切線的平行線，與v軸相交。過這些交點(diǎn)引平等于t軸的直線，過1、2、324作垂直于t軸的垂線，交于1、2、324點(diǎn)，連接這些點(diǎn)得光滑曲線vt圖如下（3） 加速度時(shí)間曲線at根據(jù)vt線圖，取相同

25、的OPK，如vt曲線作法，得到曲線at。（4） 關(guān)于s-v-a曲線圖的注意事項(xiàng)與結(jié)果分析在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)，通過對位移s、速度v和加速度a曲線進(jìn)行分析可得：上模接近坯料的速度v開始較小，但是在緩慢增大，即加速度a不為0，在拉延成形的過程中，速度v是近似勻速的，顯然此時(shí)的加速度a近似為0，在位移s為0處，上模的速度改變方向，而且速度是從0一直增大的，且呈現(xiàn)變加速度增大。與設(shè)計(jì)題目要求的上模運(yùn)動(dòng)規(guī)律相比，是滿足其運(yùn)動(dòng)要求的。主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的受力分析1、工作點(diǎn)11的動(dòng)態(tài)靜力分析如圖，搖桿DE和沖頭在工作點(diǎn)11時(shí)受到的外力有F、R34t、R34n、G4、G5、N65以及慣性力（矩）PG4、PG5作用，處于平

26、衡狀態(tài)。方向： 大?。?? ? G40.1988×40×9.877.9296N(忽略)PG4m4aS0.1988×40×1.5317=12.1801N(忽略)F=5000NG5=36×9.8=352.8NPG5=m5aG5=36×1.5146=54.5256N(忽略)ME=0-R34T×0.1988+0.9714=0R34T=4.8863N(忽略)(其中MG4=J=0.1988×2×0.04857/0.1988=0.9714(N.M)對導(dǎo)桿DG受力分析:所受外力有R43n、R43t、G3、R12、RC3n

27、、RC3t、慣性力PG3、MG3。方向： 大?。?? ? PG3m3aS0.42467×40×0.0921=1.5645N(忽略)MG3=J=0.42467×2×G3=m3g=0.42467×40×9.8=166.4706NR43t=4.8863N(忽略)R43n=4647.2NMB=0MG3+G3×0.15435+RC3t×0.22928R43n×0.35958=0RC3t=(8.8842+25.6947-1672.3)/0.22928=7142.8N得R12=2758.5N2.非工作點(diǎn)20的動(dòng)態(tài)靜力分

28、析搖桿DE和沖頭E在位置20受到外力有R34t、R34n、G4、G5、N65、慣性力（矩）PG4、PG5、MG4，由于20處于非工作點(diǎn)，故F0方向： 大?。?? ?G477.9296NPG4m4as40.1988×40×9.645576.7010NG5352.8NMG4J91×0.004×2×20×0.00491×0.0040.16 NmPG5m5aG536×9.6792348.4512NME0G4×0.00203PG4×0.01182MG4R34t×0.19880R34t(0.158

29、20.90662.5836)0.198816.7606N導(dǎo)桿DG受力分析：外力有R43n、R43t、RC3t、G3、R12、慣性力（矩）PG3、MG3方向： 大?。?? ? G3166.4706NPG3m3aS0.42467×40×5.614295.3673NMG3J0.42467×2×5.48840.0852854.6613NmR43n503NR43t16.7606N（忽略）MB0MG3PG3×0.00774G3×0.00894RC3t×0.08528R43t×0.05289R43n×0.21130RC

30、3t(54.66130.7381+1.48820.8865+106.2839)/0.08528=1885.7N得R12=1321.5N動(dòng)力參數(shù)計(jì)算位置11:MA0PP×0.082758.5×0.07513PP2590.6N位置20:MA0PP×0.081321.5×0.06993PP1155.2N故取PP2590.6N平均功率：PP×lAB×12590.6×0.08×7.331.5191 kw選取電動(dòng)機(jī)Y 90S2（額定功率1.5kw，滿載轉(zhuǎn)速2980rmin）設(shè)計(jì)結(jié)果的分析討論關(guān)于圖解法和線圖的數(shù)據(jù)誤差分析：1、

31、線圖擬合過程產(chǎn)生了較大誤差；2、作圖的比例是一個(gè)的誤差原因；本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)桿搖桿滑塊潰壓機(jī)構(gòu)和凸輪送料機(jī)構(gòu)，導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)按K=設(shè)計(jì)，經(jīng)對該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律滿足設(shè)計(jì)要求。該機(jī)構(gòu)選用Y 90S2電機(jī)作動(dòng)力機(jī)，P額=1.5kw，n滿載=2980r/min下面對在工作位置沖頭能否產(chǎn)生5000N的沖壓力進(jìn)行分析：選工作位置11進(jìn)行分析（以下力分析，只有構(gòu)件本身有關(guān)者，如重力，慣性力等，均取前動(dòng)力分析所得值） 電機(jī)轉(zhuǎn)矩作用于曲柄B點(diǎn)的力Pp= P額/lAB×1=1500/（0.08×7.33)=2558N因MA=0,R21×23.6×0.004=Pp×

32、0.08 R21=2723.8 桿組2-3作力分析方向： 大?。?? ? 其中，PG3=1.5645N（忽略）MG3=8.8842N（忽略）， R43t很小，可忽略。G3=166.4706N， R21=R12=2723.8N各力對C點(diǎn)取矩，有Mc=0.MR12+MR43n+MG3=0R12×0.23275G3×0.07494R43n×0.13026=0R43n=(2723.8×0.23275166.4706×0.07494)/ 0.13026 =4771.1N 桿組45進(jìn)行力分析方向： 大小： ? ? 其中，G477.9296N（省略） PG4

33、76.7010N（省略）PG554.5256N（省略），R34t很小（省略）G5352.800N ，R34nR43n4771.1N作力多邊形，解得 F5123.2N5000N心 得 體 會(huì)磨刀不誤砍柴工 剛開始課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，老師說可以用電腦進(jìn)行，我首先想到的是可以偷懶了，因?yàn)橛秒娔X的話，畫同樣的東西速度很快，比例縮放也方便，擦除修改也輕松，還可以不用扛大圖板反正是好處多多?。∵x擇用電腦做的真正原因是我想借此機(jī)會(huì)學(xué)學(xué)CAD軟件！之前對這款軟件很不熟，這次是邊學(xué)邊做，所以效果不是很好。用電腦做還有個(gè)很大的弊端，就是和其他同學(xué)的交流很少，有點(diǎn)像閉門造車，導(dǎo)致我們走了不少彎路，每個(gè)圖我們幾乎都畫了兩

34、遍以上，箭頭字體也是反復(fù)修改，但我們還是堅(jiān)持畫好每一條線！ 辛苦的同時(shí)我們學(xué)到了很多其他同學(xué)沒有學(xué)到的東西，我們用CAD、CAXA繪圖，用老師推薦的mathtype寫特殊字符，寫說明書的時(shí)候也幫我們熟悉了word文檔，發(fā)現(xiàn)了一些以前不知道的功能。凡事有得必有失，我們對電腦作圖熟悉了，但是對鉛筆和圖板就陌生了，有一些手繪作圖技巧我們就沒法掌握了，這是難免的！這次課程設(shè)計(jì)最深的體會(huì)是做事要細(xì)心，如果我們一開始就從整體出發(fā)，把圖中的箭頭、線形、線寬等細(xì)節(jié)考慮好就不會(huì)出這么多問題了！磨刀不誤砍柴工，以后做事要先思考再行動(dòng)。痛并著快樂如果要用一句話來概括我們的這次課程設(shè)計(jì)的話，那么我會(huì)想到：痛并著快樂。如果在簡單成一個(gè)字的話，那就是累。 我認(rèn)為自己一直是一個(gè)比較喜歡挑戰(zhàn)自我的人，自己一直覺得課堂