伺服压力机双动肘杆机构的设计与研究

针对伺服机械压力机双动肘杆机构双自由度的特点,采用逆推设计原理对双动肘杆机构的主肘杆系统进行解耦,以滑块下死点作为起点进行设计分析,利用矢量方程解析法与动态静力学方法建立机构运动学与动力学的数学计算模型;采用MATLAB软件优化工具箱对主肘杆系统的运动学与动力学的多目标函数进行优化,得到了满足公称压力行程滑块速度波动小以及所需机构驱动扭矩小的一组参数;采用ADAMS软件对已有的等长肘杆机构、三角肘杆机构以及双动肘杆机构进行建模仿真,并对滑块的运动状态以及曲柄所需扭矩情况进行对比分析,得出双动肘杆机构符合伺服压力机设计要求。     

温锻压力机肘杆机构的自适应粒子群算法优化

为了改善温锻压力机肘杆机构的下压性能、提高产品质量,提出了肘杆机构的自适应粒子群算法优化方法。使用封闭矢量法建立了传动机构的运动学模型。以6连杆尺寸为优化参数,以滑块最大运动速度、最大加速度和曲柄最大输出扭矩为优化目标,建立了优化模型,根据曲柄存在条件、上连杆摆角约束、滑块行程约束等设置了约束条件。在粒子群算法的基础上,提出了算法参数随粒子适应度和算法迭代次数的自适应变化律,给出了基于自适应粒子群算法的优化模型求解方法。经过优化,在公称压力行程范围内,滑块的最大运动速度降低了1.87%,最大加速度降低了3.13%,曲柄最大输出扭矩降低了1.10%,改善了肘杆机构的下压性能,同时证明了自适应粒子群算法在传动机构参数优化中的有效性。     

机械压力机工作机构合理性探讨

以公称压力800kN、滑块行程130mm、滑块公称压力行程5mm、滑块行程次数75min-1的机械压力机为应用研究背景,设计了常见的三角形连杆、上连式三角形上肘杆、下连式三角形上肘杆共三种类型的三角肘杆式压力机工作机构,分别建立其运动学与动力学的模型,并以滑块行程为130mm作为约束条件,以滑块在5mm公称压力行程内的最大速度最小化作为优化目标,通过计算机优化分别确定出了该三种类型的工作机构的结构尺寸.进一步建立了该三种类型机构的三维结构模型,然后分析对比这三种不同类型机构的速度、加速度、曲柄扭矩、机架水平合力波动范围及机架竖直方向波动范围等参数.分析结果表明,这三种类型中的三角形连杆式工作机构的综合性能较为理想.     

构件设计对伺服压力机三角肘杆传动机构动力的影响

针对伺服机械压力机三角肘杆传动机构,采用矢量方程解析法与动态静力学方法建立机构运动学与动力学的数学计算模型。在优化得到的可靠实用参数的基础上,不考虑摩擦,研究了在不同曲柄转速情况下,各构件重量、质心位置对整个机构所需驱动扭矩的影响。     

伺服压力机传动系统动态特性分析与研究

为了提高伺服压力机传动系统的动态特性,建立了曲柄肘杆传动系统的结构简图,运用矢量方程法建立了该机构的几何参数数学模型,然后根据等效转动惯量的转换条件建立了该系统的等效转动惯量数学方程,最后通过MATLAB软件建立了该系统的数学模型,分析得出该机构在主滑块不同行程长度时所对应的等效转动惯量幅值曲线,并分析了在伺服电机恒扭矩输出时曲柄的加减速性能。分析结果表明,通过减小该机构的主滑块行程长度,可以明显减小转动惯量,提高曲柄的角加速度,从而提高该系统的动态性能。     

曲柄驱动双肘杆传动机构的设计与优化

为加工高强度、回弹大的轻量化板材,设计了一种曲柄驱动的立式传动肘杆伺服压力机。采用ADAMS软件对比分析了两种不同传动机构的工作特性。针对曲柄立式传动肘杆机构,通过矢量法建立滑块变速移动特性的运动学方程;运用ADAMS对传动机构各尺寸变量进行敏感度分析,以减少设计变量,再运用遗传算法对传动机构进行多目标优化,以减小滑块最大速度、滑块最大加速度和机构高度为优化目标。研究结果表明,优化后的曲柄立式传动肘杆机构的工作性能有较大提高,滑块最大速度降低了8.5%,滑块最大加速度降低了37.6%,曲柄最大扭矩降低了9%,机构高度降低了1%;同时该机构具有良好的保压性能和急回特性。     

肘杆式压力机运动学和静力学分析

以6000kN肘杆式压力机为例,绘制肘杆杆系运动简图,并对其进行运动学和静力学分析;通过计算推导出滑块位移方程和曲柄扭矩方程,再根据方程绘制滑块位移、速度、加速度曲线图和曲柄扭矩曲线图,结合曲线图详细阐述肘杆式压力机的特点;最后对比曲柄连杆式压力机进一步说明肘杆机构的优越性。为肘杆式压力机的进一步研究和优化提供参考。     

压铸机双曲肘五铰点斜排列合模机构运动和力学特性分析

研究了压铸机双曲肘五铰点斜排列合模机构的运动和力学特性,包括肘杆机构的几何尺寸及位置与模板行程及其速度之间的关系,以及力的放大比等.根据机构运动原理推导出了在理想状态下(即无变形刚性结构)合模机构运动特性和力学特性的相关计算公式.分析结果表明,在合模力一定的情况下,合模机构的两个重要指标--力的放大比与模板行程比与合模机构的肘杆几何尺寸及肘杆间位置关系(所成角度)密切相关.     

双点伺服压力机主传动系统设计与分析

通过比较常见的传动系统结构,重点分析多杆机构的三种类型--三角肘杆式、双曲柄式和四点六杆式,最终设计了双点伺服压力机的双曲柄主传动系统。利用遗传算法,优化设计杆系参数,分析滑块位移、速度、加速度以及大齿轮所需转矩曲线。     

机械压力机肘杆式工作机构运动学建模与分析

为了分析机械压力机工作机构的运动学特性,应用矢量方程解析法对曲柄肘杆机构进行了运动学分析,在封闭矢量图基础上建立了机构的位移方程,推导了对应速度方程和加速度方程,并得到待求量的解析式;采用机构数值分析法对运动学模型进行了求解分析,设计了运动学方程计算程序框图,基于MATLAB软件编写了计算程序,对非线性运动学方程进行数值求解,并对计算结果进行图形化处理,得到了肘杆摆角以及滑块位移、速度和加速度运动曲线;利用计算结果定量分析工作机构的肘杆摆角极限、最大滑块行程、滑块平均速度与标准方差,并验证了曲柄肘杆机构的设计合理性。     

基于遗传算法的双曲柄伺服压力机杆系的优化设计

双曲柄伺服压力机具有低速急回和增力的特性。通过双曲柄杆系模型的建立,借助语言编程工具,利用遗传算法,进行单目标优化设计。据此设计了双曲柄杆系参数,分析了滑块位移、速度、加速度以及大齿轮所需转矩曲线。有效降低了伺服电机功率,为大吨位伺服压力机的设计提供一定的理论计算基础。     

几种伺服压力机传动结构方案的分析与比较

介绍了几种不同的单驱动和混合驱动伺服压力机传动结构方案,对各自的运动学和功率特性进行了分析;在同一的负载条件下,对曲柄连杆式、单肘杆式、双肘杆式不同传动结构的单驱动伺服压力机的滑块行程、速度曲线、作用扭矩和功率消耗进行了比较;构建了轮系混合驱动三维结构模型,并从结构特征、伺服电机与常规电机所需功率以及两者间的功率比,对轮系混合驱动和杆系混合驱动伺服压力机的传动结构进行了分析.为伺服压力机的开发研究和设计制造提供了有益参考.     

回转头压力机交流伺服直驱方式的研究

随着电机调速与伺服控制方式、电机技术等的飞速发展,交流伺服直驱控制技术得到广泛应用.本文分析了目前直线电机直接驱动式、伺服电机直接与曲柄相连式、伺服电机通过减速器与曲柄肘杆等机构相连式、双伺服电机驱动丝杠螺母机构4种不同的交流伺服直驱传动方式的工作原理、输出特性以及用于回转头压力机中的优缺点.获得了交流伺服电机的转速、最大扭矩、当量负载扭矩、连续过载时间等主要技术参数选取的合理方式,并建立了相应的计算公式.     

全伺服驱动二自由度九杆机构的同步控制研究

提出了一种二自由度九杆传动机构的全伺服驱动模式,运用MSC.ADAMS软件建立了该机构的虚拟样机模型,并在此基础上进行了同步控制的仿真。仿真数据显示,当两曲柄同步转动时,仅改变其彼此间的初始相位差,就可以获得多种形式的滑块运动曲线,曲柄2相对于曲柄1的初始相位差超前则滑块运动曲线理想,但扭矩增加;反之则扭矩降低,但滑块运动曲线却不是很理想。     

基于ADAMS的压力机执行机构运动仿真分析

基于MSC-ADAMS建立压力机执行机构的虚拟样机模型,得到滑块的速度曲线、位移曲线和工作过程中所需的电机扭矩曲线,并对各机构的运动学和动力学特性进行比较分析。双曲柄机构具有较好的急回特性,并具有较大的增力作用,该机构的仿真分析对压力机的进一步研究具有重要意义。     

曲柄压力机的压力能力、扭矩能力与力-转角曲线图的关系分析

介绍了曲柄压力机的压力能力、扭矩能力的计算方法，并通过对JA21-18型曲柄压力机的能力分析计算，得出此种压力机两方面能力分别与力-转角曲线图的关系。在选用压力机时，必须严格按照许用负荷曲线图来选择。     

两段式仿生扑翼机构设计及仿真分析

为模仿海鸥飞行,设计一种两段式仿生扑翼机构。建立单曲柄双摇杆扑动机构的简化模型,分析满足两侧摇杆偏差角最小时各杆长的经验公式。利用SolidWorks和ADAMS软件建立扑翼飞行器的动力学模型,分析内外翼的运动参数和飞行器整体的位姿变化。结果表明:在相同杆长条件下,曲柄中存在夹角的机构在减少左右摇杆相位差角方面更具优势;两段式仿生扑翼机构可实现翅翼慢频率扑动和展向折弯。仿真结果验证了机构设计的合理性,为扑翼飞行器后续的研究提供参考。     

单轴式双点行程可调压力机调节结构设计

为解决双点压力机在行程量调节过程中保证同步性的问题,依据曲柄压力机实现行程可调的可行性原则,通过分析现有行程可调压力机的调节原理,打破常规的通过转动偏心套来调节行程的手段,设计了一种新的通过曲轴转动来调节行程的结构,完美的解决了双点及四点压力机行程调解时保证同步性的问题。本文以单轴式双点行程可调压力机为例,详细阐述其调节结构的原理,并对结构中的关键零部件进行了设计与建模,给出了重要判定参数之间的关系曲线。