雙點伺服壓力機傳動機構(gòu)設(shè)計及仿真分析.pdf

1、在產(chǎn)品生產(chǎn)形式向多品種小批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變的市場背景下，作為傳統(tǒng)工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)鏈中的基礎(chǔ)加工裝備，以機械壓力機為典型代表的沖壓設(shè)備及其剛性加工生產(chǎn)線已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代工業(yè)對設(shè)備加工柔性，加工精度，加工質(zhì)量等方面提出的要求。相關(guān)制造領(lǐng)域亟需可控性強，自動化程度高，工藝適應(yīng)性好的智能沖壓設(shè)備。采用大功率交流伺服電機驅(qū)動的伺服壓力機作為新一代沖壓設(shè)備，繼承了傳統(tǒng)機械壓力機機械傳動的優(yōu)點，滿足了相關(guān)行業(yè)日趨多變的生產(chǎn)要求，極大地改善了設(shè)備的加工柔性和工藝

2、適應(yīng)性，提高了產(chǎn)品的加工精度和加工質(zhì)量，在相關(guān)領(lǐng)域得到了極大的推廣和應(yīng)用。
　　本文基于5000KN伺服壓力機設(shè)計開發(fā)的需要，從仿真驅(qū)動優(yōu)化設(shè)計的角度出發(fā)，著重研究了伺服壓力機無飛輪傳動系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計問題。在此基礎(chǔ)之上，提出了5000KN雙點伺服壓力機主傳動機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，并圍繞方案虛擬樣機模型，結(jié)合伺服壓力機不同的加工模式及加工特點，對方案整機動態(tài)性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。本文主要的研究內(nèi)容如下：
　　第一，對一種復(fù)合型增力

3、傳動機構(gòu)的運動學(xué)和動力學(xué)特性進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，并建立了機構(gòu)的數(shù)學(xué)解析模型。研究結(jié)果表明，相比傳統(tǒng)曲柄滑塊機構(gòu)，該復(fù)合型增力傳動機構(gòu)能夠顯著降低大噸位伺服壓力機傳動系統(tǒng)對于驅(qū)動電機輸出扭矩的要求，同時加工行程內(nèi)滑塊速度波動較小，有利于提高加工工件的成形質(zhì)量。
　　第二，建立了上述復(fù)合型增力傳動系統(tǒng)的參數(shù)化仿真模型，探討了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)組合對于系統(tǒng)輸出性能的影響，并結(jié)合實際設(shè)計要求，最終給出了滿足設(shè)計要求的結(jié)構(gòu)參數(shù)組合方案，并借助三維C

4、AD軟件對傳動系統(tǒng)部件進(jìn)行了設(shè)計和裝配，相比傳統(tǒng)伺服壓力機設(shè)計方案，所設(shè)計的伺服壓力機結(jié)構(gòu)及整體受力布局更為合理，壓力機承載及抗偏載能力得到加強。
　　第三，利用有限元分析軟件ANSYS對雙點伺服壓力機重要承載部件進(jìn)行了強度分析和校核，并借助ANSYS DesignXplorer優(yōu)化功能模塊對雙點伺服壓力機重要部件的幾何特征參數(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化，在保證結(jié)構(gòu)剛度、強度滿足要求的前提下，進(jìn)一步節(jié)約設(shè)備生產(chǎn)成本。
　　第四，利用