SolidWorks六连杆机械压力机运动分析与仿真(2)

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5.2.2飞轮的转动惯量的计算.25

5.3传动零件的设计计算.26

5.3.1低速级齿轮的设计..26

5.3.2高速级齿轮的设计29

5.4本章小结..33

6六连杆机构的运动学仿真分析.34

6.1六连杆机构三维模型的建立及导入34

6.2添加约束..35

6.3模型的运动学仿真与分析.36

6.4本章小结..37

总结..38

致谢39

参考文献..40
1 绪论 1.1 多连杆机械压力机的研究现状近几年来，冲压零件的需求量随着电子通讯、计算机、家电及汽车工业的迅猛发展急速增长  1。机械压力机作为在工程上广泛应用的一种锻压设备，在工业生产中的地位变的越来越重要  2。多连杆机械压力机的多连杆机构是现代机械压力内、外滑块普遍采用的工作机构。我们之所以采用多连杆机械压力机机构驱动是为了减缓工作行程速度，提升空行程速度，用来达到提高生产率的目的。采用多连杆压力机机构驱动技术的机械压力机，不用改变压力机的工作行程速度，即可达到提高生产率、延长模具寿命并降着电低噪声的目的  3。近年来为顺应全球大势，响应国家号召，环保意识逐渐成为大众潮流，净成形加工逐渐取代粗切削加工制成，以锻压加工而言：其中以冷、温间创造最具代表性，材料在再结晶温度以下，金属结晶粒子将产生滑动和畸变，成型品便可以省去二次加工的过程，达到降低生产成本的目的，进而节约能源。冷间锻造材料塑性成型的过程中，结晶粒子移动速度缓慢。而且材料阻抗应力随着一定速度的变缓而增加，冲压负荷也随之增大。而温间锻造处在冷、热锻造之间，既有冷间锻造表面良好精度尺寸的优点。与此同时材料还可以在加热后变形，所需要的冲压负荷不大的情况下，能够得到较好的冲压产品。何灿焜  4在对某新款多连杆高速压力机进行运动分析，发现该多连杆机构在下死点临近速率迟缓，有相对小的加速度和较高的回程速度，且主、副滑块的加速度方向相反，副滑块可以逼近主滑块加速度几倍的大小。传统式锻造压力机的工作行程受到旋转轴的偏心量的限制，满足不了锻造长轴类零件部品的要求。针对这一现象，蔡志仁  5等进行了研究，并发表文章《大公称能力冷、温间锻造冲压设备创新设计与开发》。文章中对于该冷、温间锻造金属成形过程，采用创新机构设计图论法，新设计出六连杆机构冲压设备。并把握该机构的特点，将其应用到汽车传动轴的冲压加工。最后把变自由度邻接矩阵运算的想法，应用到滑块调整机构上，以实现调整模高的功能，来满足大公称能力冲压设备的要求。针对通用机械压力机曲柄连杆滑块工作机构运动特性存在的不足,赵升吨  6等提出制造一种具有低速锻冲急回特性的新机构  7,并列出了该低速锻冲急回机构应该满足的五点要求。在他们发表的《具有低速锻冲特性的机械压力机工作机理》和《机械压力机低速锻冲急回机构运动特性的研究》中，阐述了现在比较多见的低速锻冲急回机构——负偏置机构、连杆曲线型六杆机构、齿轮连杆组合机构、椭圆齿轮机构和双曲柄串连机构等的运动特性、优缺点及其适用场合，并清楚地提出双曲柄串联曲柄滑块机构综合性能最好,并将该机构应用在开式机身闭式传动曲轴纵放的800kN通用机械压力机上。
1.2 多连杆机械压力机多连杆机械压力机是由曲柄滑块机械压力机发展而来，曲柄滑块机械压力机是通过曲柄滑块机构将电动机的旋转运动转换为滑块的直线往复运动  8，用于对材料进行压力加工的机床，通过对毛坯件施加强大的压力使其发生变形或断裂来加工零件，其动作稳定,工作可靠度高,广泛用于冲压、挤压、模锻和粉末冶金等工艺。曲柄滑块机械压力机工作时，由电动机通过三角皮带将运动传给大皮带轮（一般同时当作飞轮），经过传动轴齿轮副和离合器带动曲柄连杆滑块机构，使滑块和凸模直线下行。锻压工作完成后滑块回程上行，离合器自动脱开，同时曲柄轴上的自动器接通，使滑块停止在上止点附近。机械压力机在电机等速旋转时，滑块运动速度为近正弦曲线。其工作原理图和运动简图分别如图 1.1、图1.2所示。人们在长期的使用过程中，发现采取曲柄滑块机构的机械压力机滑块在工作过程中运行的速度、加速度较大，这样就会产生成型零件的撕裂或起皱，导致零件的合格率低，废品率高。同时曲柄滑块机械压力机使用的模具在上、下模合模的瞬时冲击力较大，容易使主机、模具的零、部件损坏，从而造成主机、模具的使用寿命降低，而且曲柄滑块机械压力机的负荷工作区域的行程较短，不适合锻压工艺负荷工作区域长的要求。这些缺陷极大地限制了锻压工艺的发展，生产成本居高不下，生产效率很低。为了解决曲柄滑块机构的机械压力机在结构上不适应于高速发展的汽车、轻工业等工业薄板冲压成型、深拉伸等工艺工作的需求，人们不断地改造压力机使用的模具结