《半自動(dòng)平壓模切機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其運(yùn)動(dòng)仿真》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《半自動(dòng)平壓模切機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其運(yùn)動(dòng)仿真（31頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 XXXI頁(yè) 共頁(yè)目 次1 緒論12 半自動(dòng)平壓模切機(jī)工作原理23 模切機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及選擇33.1 實(shí)現(xiàn)下模往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)思路和選擇方案33.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求44 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算54.1 總傳動(dòng)比計(jì)算54.2 擺桿滑塊機(jī)構(gòu)傳動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算54.3 急回角計(jì)算75 滑塊E點(diǎn)的速度和加速度計(jì)算85.1 位置1分析85.1.1 繪制機(jī)構(gòu)速度位置圖95.1.2 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的速度95.1.3 繪制機(jī)構(gòu)加速度位置圖105.1.4 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的加速度105.2 位置2分析115.2.1 繪制機(jī)構(gòu)速度位置圖125.2.2 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的速度13
2、5.2.3 繪制機(jī)構(gòu)加速度位置圖145.2.4 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的加速度145.3 位置3分析155.3.1 繪制機(jī)構(gòu)速度位置圖175.3.2 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的速度175.3.3 繪制機(jī)構(gòu)加速度位置圖185.3.4 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的加速度186 模切機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真206.1 ADAMS軟件概述206.2模切機(jī)構(gòu)的ADAMS建模206.3 位置1時(shí)ADMAS建模226.3.1 ADMAS建模圖形輸出226.3.2 E點(diǎn)位置ADMAS輸出數(shù)據(jù)圖表226.4 位置2時(shí)的ADMAS建模246.4.1 ADMAS建模圖形輸出246.4.2 E點(diǎn)位置ADMAS輸出數(shù)據(jù)圖表246.5 位置3時(shí)ADMAS建模
3、266.5.1 ADMAS建模圖形輸出266.5.2 E點(diǎn)位置ADMAS輸出數(shù)據(jù)圖表26結(jié)論28致謝29參考文獻(xiàn)301 緒論隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高商品的包裝愈顯重要我國(guó)包裝工業(yè)的迅速發(fā)展使得市場(chǎng)急需大量高性能的自動(dòng)化包裝機(jī)械以滿足日益增長(zhǎng)的社會(huì)需求我國(guó)包裝機(jī)械是包裝工業(yè)的一大門(mén)類(lèi)產(chǎn)品在包裝工業(yè)中有著舉足輕重的地位和作用它給許多行業(yè)提供了必要的技術(shù)設(shè)備以完成產(chǎn)品的包裝工藝過(guò)程同時(shí)包裝產(chǎn)品因質(zhì)量高生產(chǎn)效率高品種多生產(chǎn)環(huán)境好生產(chǎn)成本低環(huán)境污染小而獲得較強(qiáng)的生命力帶來(lái)了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益據(jù)統(tǒng)計(jì)紙包裝容器的應(yīng)用最為廣泛占總消耗品的. 其中折疊紙盒由于它具有易回收無(wú)污染等特點(diǎn)因而受到各國(guó)
4、環(huán)保部門(mén)的重視具有很大的應(yīng)用價(jià)值模切機(jī)作為一種模壓折疊紙盒工藝的專用包裝機(jī)械逐步地顯現(xiàn)出其巨大的市場(chǎng)價(jià)值。美國(guó)日本德國(guó)意大利是世界上包裝機(jī)械四大強(qiáng)國(guó)，美國(guó)是世界上包裝機(jī)械發(fā)展歷史較長(zhǎng)的國(guó)家早已形成了獨(dú)立完整的包裝機(jī)械體系其品種和產(chǎn)量均居世界之首 日本的包裝機(jī)械以中小型單機(jī)為主具有體積小精密度高易安裝操作方便自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)德國(guó)的包裝機(jī)械在計(jì)量制造技術(shù)性能等方面居領(lǐng)先地位特別是啤酒飲料灌裝設(shè)備具有高速成套自動(dòng)化程度高可靠性好等特點(diǎn)享譽(yù)全球一些大公司生產(chǎn)的包裝機(jī)械集機(jī)-電-儀及微機(jī)控制于一體采用光電感應(yīng)以光標(biāo)控制并配有防靜電裝置 意大利是僅次于德國(guó)的第二大包裝機(jī)械出口國(guó)意大利的包裝機(jī)械多用于食品
5、工業(yè)具有性能優(yōu)良外觀考究?jī)r(jià)格便宜的特點(diǎn)出口比例占80%左右美國(guó)是其最大的出口市場(chǎng)。在眾多印后設(shè)備品中，我國(guó)模切機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)達(dá)到較高的水平。模切機(jī)的品種基本滿足國(guó)內(nèi)印刷包裝業(yè)的生產(chǎn)需求。國(guó)內(nèi)已經(jīng)可以制造包括全自動(dòng)平壓平模切機(jī)在內(nèi)的商標(biāo)模切機(jī)、不干膠商標(biāo)模切機(jī)、圓壓圓模切機(jī)、圓壓平模切機(jī)、平壓模切壓痕機(jī)（老虎嘴模切機(jī)）等產(chǎn)品。近年來(lái)，已經(jīng)可以制造聯(lián)動(dòng)線上的模切單元，如：柔性版印刷機(jī)、凹版印刷機(jī)、不干膠印刷機(jī)、瓦楞紙印刷開(kāi)槽機(jī)等設(shè)備的模切單元。目前，我國(guó)模切機(jī)的種類(lèi)有商標(biāo)模切機(jī)、圓壓平模切機(jī)、平壓模切壓痕機(jī)、不干膠商標(biāo)模切機(jī)、數(shù)控商標(biāo)模切機(jī)、圓壓圓模切機(jī)、半自動(dòng)平壓模切機(jī)、全自動(dòng)平壓平模
6、切機(jī)等。其中，平壓模切機(jī)是包裝印刷工業(yè)中的重要加工設(shè)備，主要用于紙盒、紙箱或商標(biāo)等印刷品的模切、壓痕和冷壓凹凸。2 半自動(dòng)平壓模切機(jī)工作原理半自動(dòng)平壓模切機(jī)是印刷、包裝行業(yè)壓制紙盒、紙箱等紙制品的專用設(shè)備。它可對(duì)各種規(guī)格的紙板、厚度在4mm以下的瓦楞紙板，以及各種高級(jí)精細(xì)的印刷品進(jìn)行壓痕、切線、壓凹凸。經(jīng)過(guò)壓痕、切線的紙板，用手工或機(jī)械沿切線處去掉邊料后，沿著壓出的壓痕可折疊成各種紙盒、紙箱，或制成凹凸的商標(biāo)。 其工藝動(dòng)作示意圖如圖2.1所示：圖2.1平壓模切機(jī)工藝動(dòng)作示意圖1雙列鏈傳動(dòng) 2主動(dòng)鏈輪 3走紙橫快 4工作臺(tái)面5固定上模 6可動(dòng)下模 7執(zhí)行構(gòu)件 8紙板壓制工藝主要分為兩部分，一為將
7、紙走到位，二是對(duì)紙板進(jìn)行沖壓。走紙過(guò)程采用雙鏈輪傳動(dòng)，鏈輪上有五個(gè)走紙橫塊。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，主動(dòng)鏈輪由間歇機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，使雙鏈輪做同步的間歇運(yùn)動(dòng)。每次停歇時(shí)，鏈上的的一個(gè)走紙橫塊恰好走到主動(dòng)輪下方的位置，工作臺(tái)下的控制夾緊機(jī)構(gòu)使橫塊上的夾緊機(jī)構(gòu)張開(kāi)，人將紙送入到夾緊機(jī)構(gòu)中，夾緊片夾緊，機(jī)構(gòu)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，將紙板送入到具有固定上模和可動(dòng)下模的沖壓模切機(jī)構(gòu)中，機(jī)構(gòu)再次停歇，這時(shí)，在工作臺(tái)下面的主動(dòng)傳動(dòng)構(gòu)件和下模一起向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)紙板的壓痕，切線。壓切完成之后，機(jī)構(gòu)再次運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)循環(huán)。3 模切機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及選擇根據(jù)半自動(dòng)平壓模機(jī)構(gòu)的工作原理，把機(jī)器完成加工要求的動(dòng)作分解為若干種基本運(yùn)動(dòng)。對(duì)本題進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方
8、案設(shè)計(jì)是可考慮以下幾種機(jī)構(gòu)方案：3.1 實(shí)現(xiàn)下模往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)思路和選擇方案由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要具有急回和增力特性，可以選擇曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和搖桿滑塊鏈接機(jī)構(gòu)，也可以選擇曲柄搖桿和搖桿滑塊鏈接的六桿機(jī)構(gòu)和曲柄搖桿，或者搖桿滑塊鏈接機(jī)構(gòu)，分別如圖3.1、3.2、3.3所示。圖3.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)圖3.2曲柄搖桿機(jī)構(gòu)圖3.3搖桿滑塊機(jī)構(gòu)由于圖3.2中兩軸連接點(diǎn)所受沖力過(guò)大會(huì)失效所以放棄，而圖3.1中機(jī)構(gòu)有同樣的問(wèn)題，當(dāng)沖力過(guò)大時(shí)，對(duì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)所施加的力會(huì)引起機(jī)構(gòu)失效。所以選擇圖3.3所示機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)由曲柄搖桿和搖桿滑塊串聯(lián)而成，主要優(yōu)點(diǎn)是滑塊5承受很大載荷時(shí)，連桿2卻受力很小，曲柄1所需的趨向力矩小，
9、因而該機(jī)構(gòu)常被稱為增力機(jī)構(gòu)，具有節(jié)省動(dòng)力的優(yōu)點(diǎn)。3.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求圖3.4 模切機(jī)生產(chǎn)阻力曲線1）每小時(shí)壓制紙板3000張2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n=1450r/min，滑塊推動(dòng)下模向上運(yùn)動(dòng)時(shí)PC=2N，回程時(shí)不受力，回程的平均速度為工作形成平均速度的1.3倍，下模移動(dòng)的行程長(zhǎng)度是H=500.5mm，下模和滑塊的質(zhì)量約120kg。3）工作臺(tái)面離地面的距離約120mm。4）所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的性能要良好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，節(jié)省動(dòng)力，壽命長(zhǎng)，便于制造。4 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算這里傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算指的是壓力角取值不同的情況下E點(diǎn)的速度及加速度計(jì)算。4.1 總傳動(dòng)比計(jì)算 此處省略
10、NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙等.請(qǐng)聯(lián)系扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過(guò)答辯 當(dāng)L3=L4時(shí)，4=-3S=H-2L3 - 2L3Sin3 式（4.3）當(dāng)搖桿在最右端極限位置時(shí)，取3 =30 ，此時(shí)S=0L3 =H/2（1- Sin3 ）=50/2（1- Sin3） 式（4.4）圖4.2 模切機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)力分析由于已知條件可知，工作臺(tái)面離地面的距離約1200mm，即L3+L41200mm，則L3600mm，由此可知： L3 =50/2（1- Sin30）600mm，1- Sin30 1/24，Sin30 23/24，即30 73.4則01
11、6.6從節(jié)省動(dòng)力的方面考慮，則壓力角要求愈小，即3 要盡可能大，所以可以取不同的30進(jìn)行分開(kāi)考慮。4.3 急回角計(jì)算如圖4.3所示是執(zhí)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)極限位置18,19 圖4.3 極限位置的執(zhí)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)示意圖由題意可知：K=180+/180- 式（4.5）=180(K-1)/(K+1)由K=1.3可得=180（1.3-1）/（1.3+1）=23.485 滑塊E點(diǎn)的速度和加速度計(jì)算5.1 位置1分析當(dāng)30=60，1=50，已知DE=1200,CD=CE,K=1.3，L3=L4，求L4，AB，BC。當(dāng)C點(diǎn)處于極限位置時(shí)，即點(diǎn)在DE直線上時(shí)，A,B,C處于同一直線,而當(dāng)30=60時(shí)，由于CD長(zhǎng)度
12、已知，則此時(shí)C點(diǎn)的位置已知，又由1=50可以畫(huà)出CB的軌跡，即此時(shí)的CB是以C點(diǎn)為圓心的一個(gè)圓，作C垂直D，則C=BC-ABA=+AB20。所以 AB=1/2(BC-+AC-) 圖5.1 30=60，1=50時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置示意圖由極限位置時(shí)D，E，C在同一條直線上可以知道L4 =1/2DE=600mm。算得 AB=295.42mm，取AB=296mm，BC=891.96mm，取BC=892mm。VB=*LAB，=2n/60=214503.1460=151.8r/s。VB =151.8296mm=44.9328m/s,取VB=45m/s。5.1.1 繪制機(jī)構(gòu)速度位置圖根據(jù)已知各構(gòu)件的長(zhǎng)度及構(gòu)件的
13、位置,用選定的比例尺v從構(gòu)件開(kāi)始按幾何作圖法繪制機(jī)構(gòu)位置圖。圖5.2 構(gòu)件該位置速度多邊形圖5.1.2 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的速度由于A處角加速度1的大小,方向已知,所以B點(diǎn)的速度VB大小和方向也已知。為求C處的速度，可根據(jù)同一構(gòu)件上相對(duì)速度原理寫(xiě)出相對(duì)速度矢量方程式：VC = VB + VCB 式（5.1）方向 CD AB CB大小 未知 *LAB 未知式中VC,VB表示點(diǎn)C,B的絕對(duì)速度，VCB表示點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的相對(duì)速度，其方向垂直CB，大小未知；點(diǎn)C的速度方向垂直CD，大小未知。在上面矢量方程式中，僅VC和VCB的大小未知，可以用圖解法求解。為此在圖上任取一點(diǎn)P，作代表VB的矢量Pb，其方向垂
14、直AB，指向與1轉(zhuǎn)向一致，長(zhǎng)度等于VB/v,v為速度比例尺，取v=1,過(guò)P點(diǎn)作直線垂直代表VC的方向線，再過(guò)點(diǎn)b作直線垂直代表Vcb的方向線，這兩方向線交點(diǎn)為c，則矢量pc和bc便分別代表VC和VCB，則矢量pc和bc便分別代表Vc和Vcb，其大小為Vc=v及Vcb=v。則VC =50.436v=50.436m/s取 VC=51m/s為求點(diǎn)E的速度VE，同理根據(jù)同一構(gòu)件上點(diǎn)E相對(duì)點(diǎn)C及點(diǎn)E相對(duì)點(diǎn)B的相對(duì)速度原理寫(xiě)出相對(duì)速度矢量方程式: VE = VC + VEC 式（5.2） 方向 ？ CD EC 大小 未知 51m/s 未知速度分析圖如圖4.4.2所示，所以VE =49.772m/sv=49
15、.772m/s取 VE=50m/s5.1.3 繪制機(jī)構(gòu)加速度位置圖圖5.3 構(gòu)件該位置加速度多邊形圖5.1.4 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的加速度 在進(jìn)行加速度分析時(shí)，因構(gòu)件A的角速度1和角加速度1的大小,方向都已知,故B處的法向加速度a和a也已知，為求構(gòu)件D上點(diǎn)C的加速度，可根據(jù)同一構(gòu)件上相對(duì)加速度原理寫(xiě)出相對(duì)加速度矢量方程式： = + 式（5.3）或： + = + + 方向 CD CD BA CB CB大小 未知 未知式中表示點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的法向加速度,其方向?yàn)閺腃指向點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的切向加速度,其方向垂直CB。又因速度多邊形已作出，所以上式法向加速度都可求出，僅有和的大小未知，同樣可以用圖解法求解。如圖
16、5.3，在圖上取一點(diǎn)，作代表,方向?yàn)槠叫胁腂指向A,長(zhǎng)度為()/,其中為加速度比例尺,取=1,再過(guò)b做代表,方向是平行并從C指向B,長(zhǎng)度為()/；過(guò)作垂直代表的方向線，又用同一比例尺從點(diǎn)做代表，方向是平行CD并從C指向D，長(zhǎng)度為（）/；接著過(guò)做垂直代表的方向線。該兩個(gè)方向線相交與c，連接c,則矢量c便代表 = 5602.9為求E點(diǎn)的加速度，根據(jù)構(gòu)件D上C，E兩點(diǎn)相對(duì)加速度原理可寫(xiě)出 = + + + 式（5.4） 方向 BC CD CD EC EC 大小 未知 17.2 未知 上式中只有的大小和的大小未知,故可圖解求得。在圖5.3中可知, =1086.75.2 位置2分析當(dāng)30=50，1=40
17、，已知DE=1200,CD=CE,K=1.3，L3=L4求L4，AB，BC。當(dāng)C點(diǎn)處于極限位置時(shí)，即點(diǎn)在DE直線上時(shí)，A,B,C處于同一直線,而當(dāng)30=50，由于CD長(zhǎng)度已知，則此時(shí)C點(diǎn)的位置已知，又由1=40畫(huà)出CB的軌跡，即此時(shí)的CB是以C點(diǎn)為圓心的一個(gè)圓，作C垂直D，則C=BC-ABA=+AB所以 AB=1/2(BC-+AC-) 由圖可知，AC=BC-AB A=+AB所以 AB=1/2(BC-+AC-)算得 AB=212.02mm，取AB=213mm，BC=918.99mm，取BC=919mm。VB=*LAB，=2n/60=214503.1460=151.8r/s。VB =151.821
18、3mm=32.334m/s,取VB=33m/s。圖5.4 30=50，1=40執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置示意圖5.2.1 繪制機(jī)構(gòu)速度位置圖根據(jù)已知各構(gòu)件的長(zhǎng)度及構(gòu)件的位置,用選定的比例尺v從構(gòu)件開(kāi)始按幾何作圖法繪制機(jī)構(gòu)位置圖。圖5.5 構(gòu)件該位置速度多邊形圖5.2.2 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的速度由于A處角加速度1的大小,方向已知,所以B點(diǎn)的速度VB大小和方向也已知。為求C處的速度，可根據(jù)同一構(gòu)件上相對(duì)速度原理寫(xiě)出相對(duì)速度矢量方程式：VC = VB + VCB 式（5.5）方向 CD AB CB大小 未知 LAB 未知式中VC,VB表示點(diǎn)C,B的絕對(duì)速度，VCB表示點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的相對(duì)速度，其方向垂直CB，大小未知
19、；點(diǎn)C的速度方向垂直CD，大小未知。在上面矢量方程式中，僅VC和VCB的大小未知，可以用圖解法求解。為此在圖上任取一點(diǎn)P，作代表VB的矢量Pb，其方向垂直AB，指向與1轉(zhuǎn)向一致，長(zhǎng)度等于VB/v,v為速度比例尺，取v=0.1,過(guò)P點(diǎn)作直線垂直代表VC的方向線，再過(guò)點(diǎn)b作直線垂直代表Vcb的方向線，這兩方向線交點(diǎn)為c，則矢量pc和bc便分別代表VC和VCB，則矢量pc和bc便分別代表Vc和Vcb，其大小為Vc=v及Vcb=v。則VC =44.472v=44.472m/s取 VC=45m/s為求點(diǎn)E的速度VE，同理根據(jù)同一構(gòu)件上點(diǎn)E相對(duì)點(diǎn)C及點(diǎn)E相對(duì)點(diǎn)B的相對(duì)速度原理寫(xiě)出相對(duì)速度矢量方程式: VE
20、 = VC + VEC 式（5.6） 方向 未知 CD EC 大小 未知 45m/s 未知速度分析圖如圖4.4.2所示，所以VE =57.27m/sv=57.27m/s取VE =58m/s5.2.3 繪制機(jī)構(gòu)加速度位置圖圖5.6 構(gòu)件該位置加速度多邊形圖5.2.4 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的加速度在進(jìn)行加速度分析時(shí)，因構(gòu)件A的角速度1和角加速度1的大小,方向都已知,故B處的法向加速度a和a也已知，為求構(gòu)件D上點(diǎn)C的加速度，可根據(jù)同一構(gòu)件上相對(duì)加速度原理寫(xiě)出相對(duì)加速度矢量方程式： = + 或： + = + + 式(5.7)方向 CD CD BA CB CB大小 未知 未知式中表示點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的法向加速度,
21、其方向?yàn)閺腃指向點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的切向加速度,其方向垂直CB。又因速度多邊形已作出，所以上式法向加速度都可求出，僅有和的大小未知，同樣可以用圖解法求解。如圖5.6，在圖上取一點(diǎn)，作代表,方向?yàn)槠叫胁腂指向A,長(zhǎng)度為()/,其中為加速度比例尺,取=1,再過(guò)b做代表,方向是平行并從C指向B,長(zhǎng)度為()/；過(guò)作垂直代表的方向線，又用同一比例尺從點(diǎn)做代表，方向是平行CD并從C指向D，長(zhǎng)度為（）/；接著過(guò)做垂直代表的方向線。該兩個(gè)方向線相交與c，連接c,則矢量c便代表 =2929.2為求E點(diǎn)的加速度，根據(jù)構(gòu)件D上C，E兩點(diǎn)相對(duì)加速度原理可寫(xiě)出 = + + + 式(5.8)方向 BC CD CD EC EC
22、大小 未知 2929.2 未知上式中只有的大小和的大小未知,故可圖解求得。在圖5.6中可知 =6721.55.3 位置3分析當(dāng)30=501=45時(shí),知DE=1200,CD=CE,K=1.3，L3=L4求L4，AB，BC。當(dāng)C點(diǎn)處于極限位置時(shí)，即點(diǎn)在DE直線上時(shí)，A,B,C處于同一直線,而當(dāng)30=60時(shí)，由于CD長(zhǎng)度已知，則此時(shí)C點(diǎn)的位置已知，又由1=50可以畫(huà)出CB的軌跡，即此時(shí)的CB是以C點(diǎn)為圓心的一個(gè)圓，作C垂直D，則C=BC-ABA=+AB所以 AB=1/2(BC-+AC-) L4=600m，由圖5.7可知,AC=BC-AB A=+AB所以 AB=1/2(BC-+AC-)算得 AB=23
23、4.36mm，取AB=235mm，BC=831mm。VB=LAB，=2n/60=214503.1460=151.8r/s。VB =151.8235mm=35.673m/s,取VB=36m/s。圖5.7 30=50，1=45執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置示意圖5.3.1 繪制機(jī)構(gòu)速度位置圖圖5.8 構(gòu)件該位置速度多邊形圖5.3.2 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的速度由于A處角加速度1的大小,方向已知,所以B點(diǎn)的速度VB大小和方向也已知。為求C處的速度，可根據(jù)同一構(gòu)件上相對(duì)速度原理寫(xiě)出相對(duì)速度矢量方程式： VC = VB + VCB 式(5.9)方向 CD AB CB大小 未知 *LAB 未知式中VC,VB表示點(diǎn)C,B的絕對(duì)速度
24、，VCB表示點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的相對(duì)速度，其方向垂直CB，大小未知；點(diǎn)C的速度方向垂直CD，大小未知。在上面矢量方程式中，僅VC和VCB的大小未知，可以用圖解法求解。為此在圖上任取一點(diǎn)P，作代表VB的矢量Pb，其方向垂直AB，指向與1轉(zhuǎn)向一致，長(zhǎng)度等于VB/v,v為速度比例尺，取v=1,過(guò)P點(diǎn)作直線垂直代表VC的方向線，再過(guò)點(diǎn)b作直線垂直代表Vcb的方向線，這兩方向線交點(diǎn)為c，則矢量pc和bc便分別代表VC和VCB，則矢量pc和bc便分別代表Vc和Vcb，其大小為Vc=v及Vcb=v。則VC =48.92v=48.92m/s取 VC=49m/s為求點(diǎn)E的速度VE，同理根據(jù)同一構(gòu)件上點(diǎn)E相對(duì)點(diǎn)C及點(diǎn)E
25、相對(duì)點(diǎn)B的相對(duì)速度原理寫(xiě)出相對(duì)速度矢量方程式: VE = VC + VEC 式(5.10) 方向 未知 CD EC 大小 未知 49m/s 未知速度分析圖如圖5.8所示，所以VE =56.05m/sv=56.05m/s取VE =57m/s5.3.3 繪制機(jī)構(gòu)加速度位置圖圖5.9 構(gòu)件該位置加速度多邊形圖5.3.4 確定C點(diǎn)和E點(diǎn)的加速度在進(jìn)行加速度分析時(shí)，因構(gòu)件A的角速度1和角加速度1的大小,方向都已知,故B處的法向加速度a和a也已知，為求構(gòu)件D上點(diǎn)C的加速度，可根據(jù)同一構(gòu)件上相對(duì)加速度原理寫(xiě)出相對(duì)加速度矢量方程式： = +或： + = + + 式（5.11）方向 CD CD BA CB CB
26、大小 未知 未知式中表示點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的法向加速度,其方向?yàn)閺腃指向點(diǎn)C相對(duì)點(diǎn)B的切向加速度,其方向垂直CB。又因速度多邊形已作出，所以上式法向加速度都可求出，僅有和的大小未知，同樣可以用圖解法求解。如圖5.1.3所示，在圖上取一點(diǎn)，作代表,方向?yàn)槠叫胁腂指向A,長(zhǎng)度為()/,其中為加速度比例尺,取=1,再過(guò)b做代表,方向是平行并從C指向B,長(zhǎng)度為()/；過(guò)作垂直代表的方向線，又用同一比例尺從點(diǎn)做代表，方向是平行CD并從C指向D，長(zhǎng)度為（）/；接著過(guò)做垂直代表的方向線。該兩個(gè)方向線相交與c，連接c,則矢量c便代表 = 57.04為求E點(diǎn)的加速度，根據(jù)構(gòu)件D上C，E兩點(diǎn)相對(duì)加速度原理可寫(xiě)出 =
27、+ + + 式（5.12）方向 BC CD CD EC EC大小 未知 57.04 未知上式中只有的大小和的大小未知,故可圖解求得。在圖5.1.3中可知 =166.166 模切機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真6.1 ADAMS軟件概述ADAMS，即機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，該軟件是美國(guó)MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)開(kāi)發(fā)的虛擬樣機(jī)分析軟件。目前，ADAMS己經(jīng)被全世界各行各業(yè)的數(shù)百家主要制造商采用。根據(jù)1999年機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真分析軟件國(guó)際市場(chǎng)份額的統(tǒng)計(jì)資料，ADAMS軟件銷(xiāo)售總額近
28、八千萬(wàn)美元、占據(jù)了51%的份額。ADAMS軟件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫(kù)、約束庫(kù)、力庫(kù)，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)幾何模型，其求解器采用多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論中的拉格郎日方程方法，建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程，對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。ADAMS軟件的仿真可用于預(yù)測(cè)機(jī)械系統(tǒng)的性能、運(yùn)動(dòng)范圍、碰撞檢測(cè)、峰值載荷以及計(jì)算有限元的輸入載荷等。ADAMS一方面是虛擬樣機(jī)分析的應(yīng)用軟件，用戶可以運(yùn)用該軟件非常方便地對(duì)虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。另一方面，又是虛擬樣機(jī)分析開(kāi)發(fā)工具，其開(kāi)放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶進(jìn)行特殊類(lèi)型虛擬
29、樣機(jī)分析的二次開(kāi)發(fā)工具平臺(tái)。ADAMS軟件有兩種操作系統(tǒng)的版本：UNIX版和Windows NT/2000版。本書(shū)將以Windows 2000版的ADAMS l2.0為藍(lán)本進(jìn)行介紹。ADAMS軟件由基本模塊、擴(kuò)展模塊、接口模塊、專業(yè)領(lǐng)域模塊及工具箱5類(lèi)模塊組成。用戶不僅可以采用通用模塊對(duì)一般的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行仿真，而且可以采用專用模塊針對(duì)特定工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的問(wèn)題進(jìn)行快速有效的建模與仿真分析。6.2模切機(jī)構(gòu)的ADAMS建模在第三章中我們對(duì)模切機(jī)構(gòu)進(jìn)行了各種方案設(shè)計(jì)和比較，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算和分析，得出最佳方案。現(xiàn)在對(duì)其進(jìn)行ADAMS建模，其具體建模流程為圖6.1。圖6.1 ADAMS建模界面6.3 位置1時(shí)
30、ADMAS建模6.3.1 ADMAS建模圖形輸出圖6.2 利用ADMAS建模的平壓模切往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖6.3.2 E點(diǎn)位置ADMAS輸出數(shù)據(jù)圖表位移圖形 圖6.3 ADMAS輸出的位移圖形速度圖形圖6.4 ADMAS輸出的速度圖形加速度圖形圖6.5 ADMAS輸出的加速度圖形6.4 位置2時(shí)的ADMAS建模6.4.1 ADMAS建模圖形輸出圖6.6 利用ADMAS建模的平壓模切往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖6.4.2 E點(diǎn)位置ADMAS輸出數(shù)據(jù)圖表位移圖形 圖6.7 ADMAS輸出的位移圖形速度圖形圖6.8 ADMAS輸出的速度圖形加速度圖形圖6.9 ADMAS輸出的加速度圖形6.5 位置3時(shí)ADMAS
31、建模6.5.1 ADMAS建模圖形輸出圖6.10 利用ADMAS建模的平壓模切往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖6.5.2 E點(diǎn)位置ADMAS輸出數(shù)據(jù)圖表位移圖形 圖6.11 ADMAS輸出的位移圖形速度圖形圖6.12 ADMAS輸出的速度圖形加速度圖形圖6.13 ADMAS輸出的加速度圖形根據(jù)圖6.11、6.12和6.13的曲線圖仿真結(jié)果分析可知，所確定選擇的方案所設(shè)計(jì)的模切機(jī)構(gòu)完全滿足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)然通過(guò)MSCADAMS強(qiáng)大的后置處理，也可以對(duì)設(shè)計(jì)中存在的不足，能夠更為直觀、準(zhǔn)確地分析并加以改進(jìn)，有效提高設(shè)計(jì)效率。成形過(guò)程數(shù)字化仿真技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)傳統(tǒng)模切技術(shù)走向科學(xué)化，進(jìn)入先進(jìn)制造技術(shù)行列。結(jié) 論本文是對(duì)
32、模切機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及選擇，實(shí)現(xiàn)下模往復(fù)直移機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案比較。通過(guò)對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)）、搖桿滑塊機(jī)構(gòu)三種機(jī)構(gòu)的分析計(jì)算選擇出曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為最佳設(shè)計(jì)方案。全文最后通過(guò)ADAMS對(duì)所確定選擇的方案所設(shè)計(jì)的模切機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)的仿真分析，對(duì)方案的改進(jìn)和完善起到很到的幫助作用。由于時(shí)間、學(xué)識(shí)和能力有限，再加之實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，因而在設(shè)計(jì)中間錯(cuò)誤和不足可能在所難免，懇請(qǐng)老師和同學(xué)們的批評(píng)和指正，不甚感謝！致 謝本論文是在劉老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。承蒙劉老師的親切關(guān)懷和精心指導(dǎo)，雖然有繁忙的工作，但仍抽出大量時(shí)間給予我學(xué)習(xí)上的指導(dǎo)和幫助，劉老師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和精益求精的
33、科學(xué)作風(fēng)將使我終身受益，值得永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)。在此謹(jǐn)向劉老師致以最崇高的敬意和衷心的感謝!本課程的完成和論文的準(zhǔn)備中，得到了其他同學(xué)和朋友的幫助和支持，對(duì)他們及在大學(xué)學(xué)習(xí)期間，曾經(jīng)給予本人關(guān)心和幫助的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)、朋友， 也對(duì)一直支持我學(xué)業(yè)和生活的家人，在此表示最誠(chéng)摯的謝意！參 考 文 獻(xiàn)1 王華坤， 范元?jiǎng)? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上M. 北京：兵器工業(yè)出版社，2001.2 閻敏， 王文博. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.3 劉冰. 模切沖壓機(jī)構(gòu)桿件的優(yōu)化設(shè)計(jì)J. 大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2005，6：18-26.4 王玉新. 機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法學(xué)M. 天津：天津大學(xué)出版社，1996.5 楊基厚.
34、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987.6 宋梅利. 基于ADAMS的六連桿機(jī)構(gòu)沖壓機(jī)構(gòu)的仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)J. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，30（3）：285-287.7 鄭建榮. ADAMS虛擬樣機(jī)技術(shù)入門(mén)與提高M(jìn). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.8 姜琪. 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)M. 北京：高等教育出版社，1991.9 曹龍華. 機(jī)械原理M. 北京：高等教育出版社，1986.10 金孟浩. 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)M. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1987.11 徐曾蔭， 姜琪. 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的精確解析綜合J. 西安：西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)，1987，4：36-51.12 韓曉良. 我國(guó)
35、模切機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀C. 北京：北京印刷機(jī)械研究所，2005.13 沈風(fēng)寶，李步清. 機(jī)械原理M. 南京：南京理工大學(xué)出版社，1994.14 傅則紹. 機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)M. 成都：成都科技大學(xué)出版社，2001.15 李桂紅， 成剛虎. 平壓模切機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性的分析研究J. 包裝與食品機(jī)械，2003，5：17-22.16 王根會(huì)， 李寧. 機(jī)構(gòu)仿真在模切設(shè)計(jì)上的應(yīng)用C. 上海：上海印刷，2005.17 何元庚. 機(jī)械原理與機(jī)械零件M. 北京: 高等教育出版杜，1998.18 李培根. 機(jī)械工程基礎(chǔ)M. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2005.19 孫祖， 傅則紹. 機(jī)械原理M， 北京: 高等教育出版社，1990.
半自動(dòng)平壓模切機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其運(yùn)動(dòng)仿真
