?FE43x??FE34x?F??FE43yE34y?FC23x (6—7)
联立方程组(6—1)(6—2)(6—5)(6—6),可解得4个未知数:FB12x,FB12y,,FC23y。
联立方程组(6—3)(6—4)(6—7)三个方程组和已知固定点的FE34x,FE34y,
F04y,三个未知数,则,可求得所有未知数的解。
6.2 冲头的受力分析
作用在冲头处有两个运动副,一个为F点的铰链点,另一个为冲头和机架的移动副,现对这两点受力分析如下:
图6—6滑块的受力分析
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图6—7铰链点F的受力分析
上图所示的是移动副和铰链点F在y方向的受力情况,由图中可看出,它们的受力曲线在大体上相近,都是在冲头冲压工件的时候有一个很大的受力,说明整个机构在冲头工作时受到很大的力,杆件和冲头在设计时要求满足此时的受力大小。而在冲头上下移动时受到的力较小,只有小范围的波动,这是对杆件的要求不是很大。
6.3 基点的受力情况
因为基点A是驱动力的依靠点,同时也是整个机构的支点,所以有必要对其进行受力分析,以便在确定杆件的强度时有一个参考。仿真得到的曲线如下图:
图6—8 铰链点A的受力分析
由上图可看出,铰链点A在冲头没有冲压到工件时都处在受力较大的状态
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下,而当冲头冲压工件时,它受到的力突然变小,说明此时其他铰链点承受了大部分力,使得A点受力减小。
综上所述,只要能保证各铰链点的强度能满足最大受力时的要求,就能使机构满足其动力学性能。
第7章 结论
在本次设计中,方案二的提出相较于方案一有了很明显的提高,方案一虽然有着结构简单,运动关系不复杂,易于实现等优点,但是它的缺点也显而易见。由于它结构简单,在实际工程应用中就会使其在工作时产生比较强烈的震动,而且也很难保证其冲头的冲压力能否达到随需要的强度,因为此结构缺少必要的稳定机构,所以方案一的机构在实际过程中基本不会被应用。
不同于方案一,方案二在一的基础上增加了固定杆机构,使冲头在工作的过程中能更加平稳,而且也能承受冲头冲压工件时的压力,这样就保证了该压床机构具有比较高的使用寿命,而且,通过对该机构的运动学和静力学分析,能够保证机构在工作过程中符合所提出的设计要求,即固定杆DE的极限位置能满足
?1?60?,?2?120?,这就保证了机构有效的工作范围,而冲头所能达到的
不同冲压速度和冲压力,也可以通过增加各杆的强度和增加驱动力的大小来决定。
基于以上一系列分析,本次设计的压床机构还是满足设计要求的,不过本
次设计最大的不足就是没能建立起如同实物的仿真模型,其仿真的大部分内容都是基于杆件与杆件之间相铰来实现的,缺乏一定的真实性,如果想直接将该机构运用到实际工程中还有待进一步的计算与检验。
所以,综上所述,本次压床机构的设计能满足设计要求,但是在机构建
模上还有待改进,有能力的话应该用更加高级点的仿真软件对该机构进行仿真,这是本次设计的遗憾。
第8章 收获与体会
本次机械原理课程设计是对我们上学期所学的机械原理的一次总结,通
过一学期对自己所设计的课题的不断努力和完善,进一步让自己加深了对机械原理这门课程的理解。在实际设计过程中,不但检验了我对机械原理这么课程的理解能力,而且更加锻炼了我的动手能力。在此期间,为了能使自己设计的机构有
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“物”可依,查阅大量的文献资料就必不可少,而且在查阅资料的过程中,让我接触到了国内外对机械产品最新的研究,这不但扩展了我的知识面,更让我了解到机械产品在我们日常生活中广泛的应用空间。所以通过这次设计,让我对机械设计产生了浓厚的兴趣,也发现在今后我们国家对设计类人才的庞大需求量,这也为我将来找工作提供了强有力的动力。
由于这是我第一次做设计类的课题,让我对实际工程中对设计要求的严
谨有了更进一步的了解。在对所设计的机构进行建模的过程中,迫使我去学一些仿真建模软件,而通过对这些软件的学习,加强了我的自学能力,也进一步提高了我的软件操作能力。在操作软件的过程中,让我学会了从不同角度去思考,这也拓展了我的思维,让我学会了换位思考。
总而言之,通过本次课程设计大大提高了我的动手能力,为将来应付实
际工程中出现的类似问题作了一次很好的热身,这是一次难以忘记的经历。
第9章 致谢
本次课程设计是在×多人的帮助下完成的,其中就有老师×××的指导,同
学的帮助。特别是×老师,为了能帮助我们更好的完成建模,还特地上了一次ADMAS软件建模的培训课,在此对×老师表达由衷的感谢。
在建模过程中除了×老师的指导,更离不开同学的帮助,在此我也要特别感谢机械三班的学习委员××同学,正是在他的帮助下才让我更好的掌握了ADMAS软件的应用,才能在老师规定的时间内完成模型的建立。
除此之外还要感谢给本文提供参考的参考文献中的作者,正是有了他们这些前辈在前路上的研究,才让我在本次课程设计中有了更好的借鉴,也为我这次设计提供了不同的实现方法和不同的思考路径。
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