混合驅(qū)動(dòng)九連桿沖壓機(jī)構(gòu)的研究與仿真分析.pdf

1、混合驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)是由常速電機(jī)和伺服電機(jī)通過二自由度合成機(jī)構(gòu)進(jìn)行混合驅(qū)動(dòng)的，常速電機(jī)為系統(tǒng)提供主要?jiǎng)恿?，而伺服電機(jī)起調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的作用。這使得混合驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)除了具有傳統(tǒng)機(jī)械式壓力機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，如大功率、運(yùn)行平穩(wěn)等，又具有可控可調(diào)性，即具有柔性，能夠輸出不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。因此，不用改變機(jī)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過控制調(diào)節(jié)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，就能方便地調(diào)節(jié)混合驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)輸出滑塊的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，以滿足對(duì)不同產(chǎn)品和材料加工工藝的要求。
　　目前，很多學(xué)者對(duì)混合

2、驅(qū)動(dòng)多連桿機(jī)構(gòu)，如混合驅(qū)動(dòng)五桿、七桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了較為深入的研究，而針對(duì)混合驅(qū)動(dòng)二自由度九連桿機(jī)構(gòu)的研究相對(duì)較少。本文從二自由度九連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)型綜合出發(fā)，對(duì)混合驅(qū)動(dòng)二自由度九連桿沖壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行了相關(guān)的研究和仿真分析。全文主要工作如下：
　　首先，鑒于混合驅(qū)動(dòng)二自由度機(jī)構(gòu)構(gòu)型的重要性，通過鏈節(jié)開放副間的排列組合進(jìn)行了二自由度九連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)型綜合，得到機(jī)構(gòu)的全部運(yùn)動(dòng)鏈，而后根據(jù)得出的運(yùn)動(dòng)鏈的自由度類型和混合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈的選擇原則，從中演化

3、出本文所要研究的混合驅(qū)動(dòng)九連桿沖壓機(jī)構(gòu)的具體構(gòu)型，同時(shí)還分析了實(shí)際應(yīng)用中不同構(gòu)型壓力機(jī)的特點(diǎn)及其應(yīng)用場(chǎng)合。
　　其次，利用復(fù)數(shù)矢量法建立了該機(jī)構(gòu)的正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。當(dāng)常速電機(jī)和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)原動(dòng)曲柄的運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定后，根據(jù)正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型求出了滑塊和其余各桿的運(yùn)動(dòng)參數(shù)；當(dāng)常速電機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)原動(dòng)曲柄的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和滑塊的運(yùn)動(dòng)參數(shù)確定后，根據(jù)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型求出了另一受控曲柄的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和其它各桿的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。而后對(duì)所研究的沖壓機(jī)構(gòu)分別進(jìn)行正、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

4、仿真，仿真分析結(jié)果表明所確定的混合驅(qū)動(dòng)九連桿沖壓機(jī)構(gòu)具有較好的沖壓運(yùn)動(dòng)性能。
　　再次，在運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，求出了各構(gòu)件質(zhì)心處的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，考慮各構(gòu)件的慣性力和重力，列出了各構(gòu)件的力和力矩平衡方程式，對(duì)混合驅(qū)動(dòng)九連桿沖壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)靜力分析，求出常速電機(jī)和伺服電機(jī)的輸出功率，研究了兩電機(jī)輸出功率的分配關(guān)系；并應(yīng)用拉格朗日法和虛功原理推導(dǎo)出混合驅(qū)動(dòng)九連桿沖壓機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程。
　　最后，對(duì)混合驅(qū)動(dòng)九連桿沖壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真