混合驱动金属压力机的初步研究（本科毕业论文设计）.doc
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混合驱动金属压力机的初步研究（本科毕业论文设计）,摘要混合驱动可控压力机研究是目前关于压力机改进的研究问题之一。它是由大功率的常速电机和小功率的伺服电机作为驱动器，通过一个两自由度机构合成后实现可编程的输出运动，从而满足不同产品和不同材料加工工艺的要求。其中常速电机为系统提供主要的功率和运动，而伺服电动机则只起到调节作用...
内容介绍
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混合驱动金属压力机的初步研究（本科毕业论文设计）
摘 要
混合驱动可控压力机研究是目前关于压力机改进的研究问题之一。它是由大功率的常速电机和小功率的伺服电机作为驱动器，通过一个两自由度机构合成后实现可编程的输出运动，从而满足不同产品和不同材料加工工艺的要求。其中常速电机为系统提供主要的功率和运动，而伺服电动机则只起到调节作用。这使得混合驱动可控压力机既有传统机械式压力机的高速、高效、高负载等优点，又具有可控性，即具有柔性。
从分析其它种类机械式压力机的不足之处入手。并考虑到压力机的典型运动规律，选择了该混合驱动可控压力机的运动方案。建立了混合驱动可控压力机的运动学分析模型。
关键词：伺服压力机，混合驱动，2自由度，方案设计，运动学分析
ABSTRACT
Hybrid-driven controllable mechanical press is the problem in the research field of mechanical press improvement.It is combine the motion of a large constant velocity motor with a small servomotor via a two degree of freedom mechanism.In this machine,the constant speed motor provides the main power and motion required,while servomotor acts as a motion modulation device. Therefore,the hybrid-driven controllable mechanical pres can supplies programmable motion output to meet requirements of different products different materials.So this kinds of mechanical press not only has advantages of classical mechanical press for its high speed,high precision and high load,but also is controllable and has great flexibility.
To begin with the analysis of disadvantage of other kinds of mechanica presses.Considered the typical kinetic rules of mechanical press,the motion design of the hybrid-driven mechanical press suitable for deep drawing is selected. The kinematical model of the hybrid-driven controllable press is set up.
Key words：Servo press，Hybrid driven，2 degrees of freedom ，
programme design， kinematics analysis.
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 课题背景及研究意义 1
1.1.1压力机发展现状 1
1.1.2 混合驱动压力机的发展背景及意义 2
1.2 国内外相关课题研究状况 2
1.2.1混合驱动机构的基础理论研究 2
1.2.2可控压力机的研究与应用 5
1.3 课题主要内容 9
1.4 实现途径 10
2 混合驱动压力机的方案设计 11
2.1 传统机械压力机的特点 11
2.1.1传统压力机简介 11
2.1.2几种常见压力机的不足 13
2.2 混合驱动压力机的特点 14
2.3 混合驱动压力机机构选型 15
2.3.1以五杆机构作为基础的混合驱动机构选型分析 16
2.3.2混合驱动六杆机构的选型分析 16
2.3.3混合驱动七杆机构的选型分析 17
3 混合驱动压力机运动学分析 19
3.1 ADAMS软件分析 19
3.1.1 方案一 19
3.1.2 方案二 23
3.1.3 方案三 25
3.1.4 方案四 27
3.2 矢量方程分析 29
3.3 滑块运动规律设计 30
3.4混合驱动压力机调速的可行性分析 31
3.4.1传统机械压力机实现调速功能的方式 31
3.4.2伺服电机驱动的小型压力机的调速特点分析 33
3.4.3混合驱动可控压力机的调速特点分析 33
4 混合驱动压力机动力学分析 35
4.1 2自由度七杆机构的运动分析 35
4.2 2自由度七杆机构的能量计算 36
4.3 2自由度七杆机构的动力学方程 36
5 混合驱动压力机的优化设计 38
5.1 优化约束条件 38
5.2 优化实例 39
6 主要零部件 49
7 结论 53
参考文献 54
致谢 58
摘 要
混合驱动可控压力机研究是目前关于压力机改进的研究问题之一。它是由大功率的常速电机和小功率的伺服电机作为驱动器，通过一个两自由度机构合成后实现可编程的输出运动，从而满足不同产品和不同材料加工工艺的要求。其中常速电机为系统提供主要的功率和运动，而伺服电动机则只起到调节作用。这使得混合驱动可控压力机既有传统机械式压力机的高速、高效、高负载等优点，又具有可控性，即具有柔性。
从分析其它种类机械式压力机的不足之处入手。并考虑到压力机的典型运动规律，选择了该混合驱动可控压力机的运动方案。建立了混合驱动可控压力机的运动学分析模型。
关键词：伺服压力机，混合驱动，2自由度，方案设计，运动学分析
ABSTRACT
Hybrid-driven controllable mechanical press is the problem in the research field of mechanical press improvement.It is combine the motion of a large constant velocity motor with a small servomotor via a two degree of freedom mechanism.In this machine,the constant speed motor provides the main power and motion required,while servomotor acts as a motion modulation device. Therefore,the hybrid-driven controllable mechanical pres can supplies programmable motion output to meet requirements of different products different materials.So this kinds of mechanical press not only has advantages of classical mechanical press for its high speed,high precision and high load,but also is controllable and has great flexibility.
To begin with the analysis of disadvantage of other kinds of mechanica presses.Considered the typical kinetic rules of mechanical press,the motion design of the hybrid-driven mechanical press suitable for deep drawing is selected. The kinematical model of the hybrid-driven controllable press is set up.
Key words：Servo press，Hybrid driven，2 degrees of freedom ，
programme design， kinematics analysis.
目 录
中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1 课题背景及研究意义 1
1.1.1压力机发展现状 1
1.1.2 混合驱动压力机的发展背景及意义 2
1.2 国内外相关课题研究状况 2
1.2.1混合驱动机构的基础理论研究 2
1.2.2可控压力机的研究与应用 5
1.3 课题主要内容 9
1.4 实现途径 10
2 混合驱动压力机的方案设计 11
2.1 传统机械压力机的特点 11
2.1.1传统压力机简介 11
2.1.2几种常见压力机的不足 13
2.2 混合驱动压力机的特点 14
2.3 混合驱动压力机机构选型 15
2.3.1以五杆机构作为基础的混合驱动机构选型分析 16
2.3.2混合驱动六杆机构的选型分析 16
2.3.3混合驱动七杆机构的选型分析 17
3 混合驱动压力机运动学分析 19
3.1 ADAMS软件分析 19
3.1.1 方案一 19
3.1.2 方案二 23
3.1.3 方案三 25
3.1.4 方案四 27
3.2 矢量方程分析 29
3.3 滑块运动规律设计 30
3.4混合驱动压力机调速的可行性分析 31
3.4.1传统机械压力机实现调速功能的方式 31
3.4.2伺服电机驱动的小型压力机的调速特点分析 33
3.4.3混合驱动可控压力机的调速特点分析 33
4 混合驱动压力机动力学分析 35
4.1 2自由度七杆机构的运动分析 35
4.2 2自由度七杆机构的能量计算 36
4.3 2自由度七杆机构的动力学方程 36
5 混合驱动压力机的优化设计 38
5.1 优化约束条件 38
5.2 优化实例 39
6 主要零部件 49
7 结论 53
参考文献 54
致谢 58
