混合驅(qū)動九連桿沖壓機構(gòu)的研究與仿真分析.pdf

1、混合驅(qū)動壓力機是由常速電機和伺服電機通過二自由度合成機構(gòu)進行混合驅(qū)動的，常速電機為系統(tǒng)提供主要動力，而伺服電機起調(diào)節(jié)系統(tǒng)運動的作用。這使得混合驅(qū)動壓力機除了具有傳統(tǒng)機械式壓力機的優(yōu)點，如大功率、運行平穩(wěn)等，又具有可控可調(diào)性，即具有柔性，能夠輸出不同的運動規(guī)律。因此，不用改變機構(gòu)的拓撲結(jié)構(gòu)，通過控制調(diào)節(jié)伺服電機的運動參數(shù)，就能方便地調(diào)節(jié)混合驅(qū)動壓力機輸出滑塊的運動參數(shù)，以滿足對不同產(chǎn)品和材料加工工藝的要求。
　　目前，很多學者對混合

2、驅(qū)動多連桿機構(gòu)，如混合驅(qū)動五桿、七桿機構(gòu)進行了較為深入的研究，而針對混合驅(qū)動二自由度九連桿機構(gòu)的研究相對較少。本文從二自由度九連桿機構(gòu)的構(gòu)型綜合出發(fā)，對混合驅(qū)動二自由度九連桿沖壓機構(gòu)進行了相關的研究和仿真分析。全文主要工作如下：
　　首先，鑒于混合驅(qū)動二自由度機構(gòu)構(gòu)型的重要性，通過鏈節(jié)開放副間的排列組合進行了二自由度九連桿機構(gòu)的構(gòu)型綜合，得到機構(gòu)的全部運動鏈，而后根據(jù)得出的運動鏈的自由度類型和混合驅(qū)動機構(gòu)運動鏈的選擇原則，從中演化

3、出本文所要研究的混合驅(qū)動九連桿沖壓機構(gòu)的具體構(gòu)型，同時還分析了實際應用中不同構(gòu)型壓力機的特點及其應用場合。
　　其次，利用復數(shù)矢量法建立了該機構(gòu)的正、逆運動學模型。當常速電機和伺服電機驅(qū)動原動曲柄的運動參數(shù)確定后，根據(jù)正運動學模型求出了滑塊和其余各桿的運動參數(shù)；當常速電機驅(qū)動一個原動曲柄的運動參數(shù)和滑塊的運動參數(shù)確定后，根據(jù)逆運動學模型求出了另一受控曲柄的運動參數(shù)和其它各桿的運動參數(shù)。而后對所研究的沖壓機構(gòu)分別進行正、逆運動學分析

4、仿真，仿真分析結(jié)果表明所確定的混合驅(qū)動九連桿沖壓機構(gòu)具有較好的沖壓運動性能。
　　再次，在運動學分析的基礎上，求出了各構(gòu)件質(zhì)心處的運動學參數(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，對混合驅(qū)動九連桿沖壓機構(gòu)進行動態(tài)靜力分析，求出常速電機和伺服電機的輸出功率，研究了兩電機輸出功率的分配關系；并應用拉格朗日法和虛功原理推導出混合驅(qū)動九連桿沖壓機構(gòu)的動力學方程。
　　最后，對混合驅(qū)動九連桿沖壓機構(gòu)進行動力學仿真