雙點伺服壓力機傳動機構設計及仿真分析.pdf

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

2、適應性，提高了產品的加工精度和加工質量，在相關領域得到了極大的推廣和應用。
　　本文基于5000KN伺服壓力機設計開發(fā)的需要，從仿真驅動優(yōu)化設計的角度出發(fā)，著重研究了伺服壓力機無飛輪傳動系統(tǒng)的優(yōu)化設計問題。在此基礎之上，提出了5000KN雙點伺服壓力機主傳動機構結構設計方案，并圍繞方案虛擬樣機模型，結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)性能進行了系統(tǒng)的研究。本文主要的研究內容如下：
　　第一，對一種復合型增力

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

4、AD軟件對傳動系統(tǒng)部件進行了設計和裝配，相比傳統(tǒng)伺服壓力機設計方案，所設計的伺服壓力機結構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)進行了進一步的優(yōu)化，在保證結構剛度、強度滿足要求的前提下，進一步節(jié)約設備生產成本。
　　第四，利用