六连杆机械压力机传动机构优化设计

在分析六连杆机械压力机传动机构结构尺寸设计和运动包络线基础上,建立了传动机构运动不干涉约束条件,以滑块在工作行程内速度波动量最小和接触板料速度最小为优化目标,采用惩罚函数和复合形相结合的优化算法,进行六连杆传动机构优化设计。从而解决以往的文献在进行机械压力机传动机构优化设计时,由于均未考虑传动机构的结构设计导致的运动干涉,致使优化结果难以应用到实际工程中的问题。优化算例表明,滑块速度曲线有明显改善,减小了滑块对板料的冲击,同时优化后的杆系参数能够满足各传动构件结构设计和运动不干涉要求,为六连杆机械压力机传动机构参数设计提供了有效方法。     

机械式压力机曲柄六杆机构运动学特性分析

与曲柄连杆滑块机构相比,以曲柄六杆作为组合传动机构的终级输出构件向工作机构(滑块)传递运动和动力具有一些较好的特性.曲柄六杆传动机构中主动件与运动输出滑块之间的位置、速度及加速度关系是机构运动学分析、机械机构设计的基础.对机械压力机曲柄六杆传动机构各构件的运动学特性从理论上进行了分析,建立了理论分析计算公式,并进行了仿...     

高速插齿机主传动机构的优化设计及运动仿真

1引言 图1所示的ABCDEF六杆机构是高速插齿机的主传动机构.该机构是由一个双曲柄机构ABCD和一个曲柄滑块机构DEF组成,其中,杆件CD与DE是刚性联接;AB是主动曲柄,它以角速度ω1顺时针转动,经过连杆BC将动传给另一曲柄CD;CD的转动经与其刚性连接的DE以及连杆EF传给滑块F,从而实现滑块F(即插齿刀)的往复运动.由于该机构工作在高速状态下,又是主传动机构,所以它的性能对于机床影响较大.因此,为了提高机床的加工精度、表面粗糙度和延长刀具寿命,要求滑块F的工作速度尽量平稳;为了减少非加工时间,又要求机构具有急回的特性;此外,对机构的传力性质及反向冲击等方面也有一定的限制条件;综合以上分析可得,合理的设计该六杆机构并使之达到最优的工作状态,便成为本次设计的一个关键性问题.这里采用优化方法对该六杆机构进行尺寸设计,并运用数、形结合的思想,对结果进行运动仿真,以检验优化结果的正确性.     

小台面冲压机械多连杆机构的优化设计

多连杆机构是冲压机械常用的传动机构。通过优化连杆部分的参数来改变滑块最小工作位置,实现冲压过程中滑块低速且平稳。以六连杆机构建立平面多连杆机构的数学模型,通过MATLAB对参数进行优化,利用COSMOSMotion软件对优化的连杆参数进行运动仿真,生成滑块的速度曲线,为设计提供理论依据。     

基于ADAMS的机械压力机六连杆机构的优化设计

根据六连杆压力机的工艺特性要求和具体的约束条件及优化目标,构建了其优化设计的数学模型,利用ADAMS/View建立了六连杆压力机的优化设计模型,对压力机的六连杆机构进行了优化设计,从优化设计的结果和优化后滑块的行程、速度曲线中看到,该优化设计提高了机构的急回特性,达到了压力机冲压工艺的要求和设计目的。     

形状记忆合金驱动的曲柄滑块机构多目标优化设计

提出了一种应用于水下机器人方向舵、滑块为原动件的曲柄滑块传动机构,形状记忆合金差动驱动是该机构的突出特点.分析了形状记忆合金差动驱动的曲柄滑块机构运动机理,基于形状记忆合金驱动器的变形能力和力学性能,采用多目标优化设计理论和算法,对形状记忆合金差动驱动的滑块行程和作用在滑块上的初始驱动力进行了综合优化,得到了曲柄滑块机构的结构优化参数,同时为形状记忆合金差动驱动器的性能参数设计提供了理论依据和设计准则.虚拟样机仿真试验验证了机构良好的驱动和传动性能.     

双工作行程椭圆曲柄滑块机构综合

双工作行程机构是指在原动件的一个运动周期内,执行构件具有两个工作行程和两个回退行程的机构。椭圆曲柄是能够生成椭圆曲线的行星机构,用椭圆曲柄替代曲柄滑块机构的驱动曲柄,相当于一个具有变化的长度和速度、沿着椭圆曲线运动的曲柄,从而改变了滑块的运动特性。适当选择机构参数可使椭圆曲柄滑块机构具有双工作行程运动特性。文中用一个特殊类型的椭圆曲柄滑块机构作为双工作行程机构,给出了机构分析与综合方法,分析了机构参数对各个行程的影响,给出了各个参数的选择范围,为双工作行程机构设计提供了理论依据。     

基于Matlab/Simulink的曲柄滑块机构运动学分析及仿真

针对曲柄滑块机构,建立其数学模型,然后应用Matlab/Simulink对曲柄滑块机构进行运动仿真,得到了在仿真时间内连杆和滑块的运动曲线。此方法可以方便观察机构运动特性,有效提高设计工作效率。     

平面滑块RRPRR型五杆机构的轨迹综合

滑块五杆机构可以看作是在曲柄摇杆机构的基础之上,将C点位置的铰链副转换成转动副和移动副的复合副,其运动特性相当于不同连杆长度的四杆机构运动叠加,通过对标准和一般位置连杆曲线进行快速傅里叶变换后提取谐波特征参数,利用两种位置傅里叶级数展开式之间的关系,推导出机构的实际尺寸和安装参数,并基于遗传算法对滑块五杆机构的连杆曲线进行了轨迹综合与优化,能够快速准确地求得滑块五杆机构的杆长及安装参数。该方法与代数求解和电子图谱法相比,减少了优化参数,提高了运算效率,是一种较为理想的设计方法。     

基于虚拟样机的拉延压力机工作机构运动性能研究

针对双动拉延机工作机构的特点,分析了内滑块传动系统的运动特性。利用虚拟样机软件ADAMS建立了内滑块传动系统的多体动力学模型,以优化所得的"连杆曲线"型六连杆机构为例,对机构的运动性能进行了分析。同时,建立了相应的曲柄滑块机构,对两种机构的滑块位移、速度与加速度曲线进行了比较。结果表明:与曲柄滑块机构相比,该六连杆机构在下死点附近的速度低,加速度小,具有急回特性的特点。研究结果可对拉延压力机的开发提供参考。     

三七材切片机曲柄连杆结构优化设计研究

切片加工是三七产地加工过程中的重要环节,实现高效切片加工是确保三七加工质量的重要举措。文中设计了一种利用曲柄滑块机构驱动切片终端进行三七切片的专用设备,为实现高效稳定切片,对其中曲柄连杆结构进行优化设计是必要的。建立曲柄连杆结构优化设计数学模型,确定适合三七块料切片的边界条件,采用罚函数法获得曲柄和连杆长度的最优参数;基于有限元法对连杆结构进行静力模拟仿真分析,通过对模拟仿真数值进行分析,获得连杆最优参数值。分析结果显示:连杆的厚度对总变形最为敏感,当长度、宽度和厚度分别为400,21.325,14.707 mm时连杆变形量最小。研究结果可为三七及其他中药材切片加工设备的设计提供理论指导及参考。     

基于MATLAB与VB的六连杆内滑块机构优化设计

针对拉延压力机,尤其是双动拉延压力机工作机构特性,分析了其内部滑块机构的运动特点.以"连杆曲线"型六连杆机构为例,采用复合型法建立了平面六连杆机构的运动分析数学模型.为了获取理想的运动结果,应用MATLAB软件和Visual Basic 6.0软件编程实现了"连杆曲线"型六连杆机构设计参数的优化,并进行了运动仿真分析.对比分析优化前后的运动曲线后发现,方案优化后的内滑块在工作行程内的速度更加均稳.     

多连杆压力机优化设计

针对某一新型的多连杆高速压力机,进行了运动学分析建模。根据给定的性能指标,基于Matlab编程软件,利用步长搜索法对各杆件的结构尺寸进行优化设计。在优化参数基础上,获得压力机主滑块的位移、速度和加速度曲线,并与传统曲柄滑块机构运动曲线进行了比较,结果表明此多连杆压力机具有下死点附近位移曲线相对平缓,进程和回程速度快等特点,对于工件成型精度和提高加工效率有一定的意义。     

基于GA-PSO混合算法的压力机构多目标优化与动力学仿真

为了避免传统多连杆压力机构在深冲压行程内滑块运动的不稳定性,提高深冲压件产品的质量,更好地满足客户需求,创建多连杆压力机构平面运动简图,建立压力机构各连杆运动的几何关系式,推导出压力机构滑块的动力学方程式.通过运动条件确定压力机构的几何参数变量,构造运动的目标函数并添加几何约束条件.采用GA-PSO混合算法对目标函数进行优化,优化前与优化后的几何参数分别导入到Matlab软件中进行仿真,输出滑块位移、速度及加速度仿真曲线.仿真曲线表明,在冲压行程内,优化后的多连杆压力机构滑块运动速度保持匀速状态,加速度波动较小.压力机构几何参数采用GA-PSO混合算法优化后,能够避免深冲压行程内滑块运动的不稳定性,有利于提高冲压件的质量.     

基于MATLAB_Simulink的偏置式曲柄滑块机构运动学仿真

针对偏置式曲柄滑块机构,建立了速度和加速度的闭环矢量方程,使用MATLAB_Simulink对偏置式曲柄滑块机构进行了运动学仿真,得到了连杆及滑块的运动曲线.使用这种方法可以方便地观察到机构运动特性的变化,提高了设计效率和机构精度.     

具有双工作行程的椭圆曲柄滑块机构综合

双工作行程机构是指在原动件的一个周期内,执行构件具有两个工作行程的机构。椭圆曲柄是能够生成椭圆曲线的行星机构,用椭圆曲柄替代曲柄滑块机构的驱动曲柄,相当于一个具有变化的长度和速度、沿着椭圆曲线运动的曲柄,从而改变了滑块的运动特性。文中提出了具有双工作行程对心椭圆曲柄滑块机构,分析了机构参数对各个行程的影响,给出了各个参数的选择范围,为双工作行程机构设计提供了理论依据。     

伺服三坐标送料系统传动机构设计

为实现多工位压力机的送料要求,选择合理的双曲柄连杆滑块机构,在一个平面内实现提升和夹紧运动,再与传送方向的运动耦合,实现工件的传送。采用理论分析方法,得到了具有两个自由度的双滑块机构的运动方程。根据机构传动要求,给出了确定双滑块机构参数的方法。以六杆主传动机构的25 000 kN多工位压力机为例,规划了各运动部件的动作时序和送料系统输出端的运动轨迹,并绘制了工作循环图。根据设计要求确定了送料系统的传动机构参数,对夹紧和提升运动的速度及相应的电动机转速进行了规划,并设计了送料系统的三维模型。     

基于ADAMS的导杆摇杆滑块冲压机构的优化设计

为了提高冲压机构的设计质量,缩短和减少设计的周期和成本,针对导杆摇杆滑块冲压机构进行优化设计。通过对导杆摇杆滑块冲压机构工作原理的分析,建立了冲压机构的数学模型并确定了设计变量。利用ADAMS软件对该机构进行了参数化建模和运动仿真,然后以压力角最小和驱动力矩最小为优化目标对机构进行了优化设计,最终确定了影响压力角和驱动力矩的主要设计变量的参数。优化后的结果表明,冲压机构的压力角经过优化后减小了91.5%;驱动力矩减小了53.3%,优化效果明显。     

平行对称曲柄滑块机构不对称防卡可靠性分析

分析了平行对称曲柄滑块机构由于两侧机构的不对称性而引起的防卡可靠性。分析过程中考虑了机构各尺寸参数以及运动副间隙等参数的随机特性 ,并用具体算例重点分析了滑动副间隙、铰链间隙以及连杆长度对机构防卡可靠性的影响。该分析方法及其几点结论可为平行对称曲柄滑块机构的设计和安装调试提供一定的理论基础     

给定运动轨迹的连杆机构新型设计方法

对于基于给定运动轨迹的连杆机构的设计,传统方法设计繁琐、设计周期长。在给定连杆上某点的运动轨迹的前提下,采用Pro/E建立曲柄摇杆机构参数化模型,将其导入Adams进行运动仿真分析,通过采用优化软件Isight集成Pro/E和Adams,构建基于Isight的优化设计平台,选取自适应模拟退火算法对曲柄摇杆机构的连杆长度和角度进行优化设计,最终得到使其运动轨迹误差最小的设计结果。该优化设计方法简单、快捷、高效,为平面连杆机构的设计提高了一种全新的设计方法。