油壓機移送機構課程設計

1、專業(yè)班級：設計者:廣西大學機械原理課程設計說明書油壓機移送機構指導教師：廣西大學機械工程學院2012年 月日r目錄：第一章 設計需求及采用方案選擇1 1設計任務1 2設計方案及機構簡圖第二章 機構尺寸綜合、運動分析及動力分析1確定機構尺寸2 1 1原始數據2 1 2尺寸綜合分析2采用分析法進行機構的運動分析和動力分析2 2 1運動分析2 2 2動力分析3編程計算虛擬樣機實體建模與仿真2 第三章3 1樣機模型建立3 3 3 3 1 1 1 1 1234創(chuàng)建樣機幾何模型 添加樣機約束副 創(chuàng)建樣機運動和動力 樣機仿真r3 2模型仿真分析3 23 2第四章第五章-1測量樣機的運動學和動力學參數-2仿真

2、結果的保存和結果輸出第一章設計需求及采用方案選擇n虛擬樣機仿真結果與機構運動分析結果的比較 設計總結V 7 一 “工作總結設計過程總結 設計展望設計油壓機模具移動機構、設計任務為500噸壓油機設計一模車移送機構。油壓機用來壓制砂輪，要求模車能運載模 具，模具裝在模車上。加壓前，模具在油壓機外裝料，裝料完畢，模具送往油壓機中 心，壓制完成后，模具移出機外，退出成品，重新裝料，進行第二次循環(huán)。已知數據：模車，模具，砂輪總重 G= 21560N模具運行所受阻力Pr = 1200N 從裝料位置到加壓位置，模車行程 S= 1500mm0.25m /s。要求左，右兩模車交替工作，單機分別驅動，可實現外裝料

3、和機內加壓同時進行， 與單車相比，生產率高。這種驅動方式增加了原動機數目和對控制系統(tǒng)的要求，但運 動鏈縮短，使移動機構簡單，工藝性，可靠性和機械效率均可提高。在裝料和加壓位 置，模車應有一定的停歇。停歇時間不確定。模車速度不大于1.2設計方案及機構簡圖根據設計任務，模車在裝料位置和壓制位置之間往復運動。往復運動用往復運動 機構來實現比較簡單。由于要求的往復運動是具有間歇的，即模車裝料送入油壓機中 心需要停歇實現壓制。壓制完成后模車返回原位停歇，退出壓成的砂輪，再重新裝料。 為了較好地實現這些要求，應進行方案選擇。（1）、如圖1所示的凸輪機構，通過凸輪1帶動桿件2,該裝置可以放大滑塊5 的行程，

4、但凸輪機構是高副機構，不宜傳遞較大的動力，且停歇的時間不宜控制。33圖（1）（2）、圖2所示的凸輪機構，可以放大滑塊的行程，但由于設計要求的行程比較 大，若滿足這樣大程要求，移動機構的機構尺寸必然相當大。且凸輪機構是高副 機構：宜傳遞較大的動力。I. J（3）、如圖3所示。機構中活塞行程通過桿件3放大，可達到所需的行程設計要 求。當模車推到油壓車中心后，通過行程控制開關控制其停歇心改變油缸的進油方向, 可控制模車往復移動。但是桿件3與滑塊4接觸處受力大，材料強度要求高。56O圖（3）4"帶動搖桿滑塊（構件5）往復（4）、如圖4所示。該機構由油缸活塞（構件 1）運動。活塞行程通過桿件3

5、放大，從而達到所需的行程設計要求。當模車被推到裝料 或壓制位置時，通過油缸活塞行程控制開關控制其停歇。通過改變油缸的進油方向， 可控制模車往復移動。圖（4）7、亠- 叮該機構與其他的機構相比其優(yōu)越之處是：該機構的結構簡單，而且是低副機構, 故制造和維修更加方便，工作可靠，停歇時間容易控制.。所以選用此方案。第二章機構尺寸綜合、運動分析及動力分析機構的尺寸計算原始數據f r-,的要求及考慮到油缸活塞的加工能夠保證，給定有關參數如下：油缸行程 =450m，莫車在始點（裝料）位置0 1 = 39°,活塞相對油缸的位移Z ° /為零,，此時L0Emin=700mm模車距離a點為50

6、0mm a點離油缸搖臂處0點為850mm為了滿足模車彳模車在終點（壓制）位置0 2 = 20° 此時L0Emax= 1150mm始點和終點間距離（即模 車行程）S= 1500m（見設計任務）。為保證在初始位置傳力良好及結構的緊湊，取搖 桿滑塊（模車）機構的最大壓力角a ma）= 40o,設油液推動活塞等速運動，已知 V= 50mm/s。2 1 2尺寸綜合分析根據上面的條件，求解相關的尺寸和參數：LA0,LAD,LCiDi，及/ DOD,如下圖（5）所示當模車在始點位置時,根據題意及機構原理可知, 由余弦定理得：OB1與AO的夾角0 1 = 39°、AB2= A(2+OB2-

7、2 - AO OB -CosB 1解得 AB 1 = 539.44 mm得 AB2= JaO2 OB2 2* AO*OB*Cosr. = V850-7002 2*850* 700* Cos39 I ,W 1/ 即,AB1 = AD= 539.44 mm耳 /、Cos/ DAg A。2 AEOB二8502 539.442 7002= 0.570852嚴O AbA2* 850* 539.44解得 / DiAO=ArCCns0.52464= 55.19o/由正弦定理得：腫丁 AB2AOSin 2Sin ABzOAB2Sin / ABO= A°*Sin 2 = 850*Sin20 = 0.5

8、3892539.44/ ABO= ArcSinO.53892 = 32.61由幾何性質可知 / C2AO= 180o-20o-32.61 0= 127.39o/ QAD= 1800-127.39 o= 52.61 o/ ADQ= 180o- / C2AE2- 0 4 = 93.39o ,/ DOD=/ C2OA-/ DiOA= 130.1o-58.36 o= 86.46o由正弦定理得:C2D2ac2ac2Sin C2AD2 Sin AD2C2和Sin 4 Sin AD2C2則有C2D2AC2 * Sin C2 AD2Sin ad2C22000* Sin52.61Sin 93.390解得ad2=

9、 1119.70 mmSin 3C1D1Sin C1AD1Sin 0 3= AD1*Sin C1AD1 = 1119.70*Sir12481M0.57319C1 D10 3= ArcSin0.573191603.871 T1/ '解得 C 2D2= 1603.87 mmF A, AC2 * Sin 42000* Sin34乂 - ad 2=Sin AD2C2Sin93.39LC1D1= LC2D2=綜上所述:解得 0 3 = 34.97oLabi=Lab= 539.44 mm , L ad = Lad= 1119.70 mm2 DAO= 55.19o ,/ D2AO= 127.39o

10、,/ DiOD= 86.46o2 2采用分析法進行機構的運動分析和動力分析2 2 1運動分析在圖（4）向量 AOB中，有 OBOAAB| OB |ej 1 |OA | | AB |ej 5，Ve j 1j |OB W1ej 1j | ab ej 5等式兩邊乘e j 1得V j | OB |w1j | AB W 2e j ( 51)由復數性質可知:I aB |W2Si n(51), |OB IW1 I aB |W2Cos ( 51)所以有W2I AB I Sin ( 51) ,W1| AB | W2Cos (| OB2=*2W1 I OB I I AB |W2 Cos(51)I AB I Sin

11、 (51)在 ADC中, AD CD AC兩邊求導：jW2 I AD I ej5 jWsICDJe"2J根據復數性質得:I AD I Cos 5 W/CD|Cos(24)W3一 W/ AD/ I Cbs 54)I| CosW41ICD I Sin(24)/Vc WJADISi n5VclOBIWSin( 54 2 )Cos(2 4)對Vc其求導得后兩邊同時乘以 e j 5可得:V2j I AD I A2 I AD|W2由復數性質可知：jICDI A3ej(25 4) |CD|W32ej(254)Ace j 52I AD |W2 I CD I A3Sin (224) I CD |W3

12、Cos (24)AcCos (24)I AD I A2 I CD I A3C0S (224) I CD IW3 Sin (24)AcCos 2AiI 礦I A2Cos (5 j I 荷 |W22SiHr5 J2W2 |礦| r、vVI AD|ej 5 |Cd |ej(2 4) | AC|解得: 2 2Cos (24)Ac |CD IW3 |AD I A2( 54 2 ) I AD IW2 Cos( 54 2 )2 2 2動力分析對模車及點A進行受力分析:P1=mac Pr為模車所受阻力TPl£J、模車受力分析圖/點A受力分析圖由 X 0,得/I /R45CoS/所以j勒4) Pr=

13、P1R45=( P1 + Pr) /cos (04)= (Pi + Pr) /coSH(34)對 Y 0 有，N56+R45sin (04)= G所以 N65= G R45Sin04(35)由（34）、（ 35）得N65 = G+ (Pi + Pr) si初4/coS14(36)再根據3的受力分析有：R34= R45由 X 0,得,R63x +R23CO呦 1 = R43COS ( 一 04 )對Y 0有,R63y= R23Sin0i + R43Sin (04)z "S.£又 M(0)= R23|OA|siQ = R43 |AC|sin04所以，R23= R43 |AC|s

14、in04/|OA| sin(p01所以，R63= UR23編程計算程序原文如下：#i ncludeviostream.h> #in clude<math.h> #defi ne C1C2 1500 #defi ne AC1 500 #defi ne h 450 #defi ne BO1 700 #defi ne AO-850 " #defi ne V 50 #defi ne PR 1200 #defi ne G 21560 #defi ne M 2200 #defi ne A1 0.6850678408 #defi ne A2 0.349065851 #defi n

15、e A3 0.593411945 #defi ne PI 3.141592654R寺噸 fn = 04 = 01)模車的行程長度兩點間的長度 油缸推程的長度 桿BO長度長度 活塞的速度 模車受的阻力大小 模車的總重量 模車總質量大小 角AOB勺初始大?。ɑ《龋?角AOB勺末時大?。ɑ《龋?末時壓力角（弧度） 圓周率的值2f263xR63y去+R暮/ AC/廠.一 -/ -勺/ AO -II/void main()int t = 0;double AD,AB,CD,BO,A7,AC;double B1,B2,B3,B4,B5,A4,A5,A6;double W1,W2,W3;double a1,

16、a2,ac,Vc;double R45,R65,R23,R63;AB = sqrt(AO*AO+BO1*BO1-2*AO*BO1*cos(A1);A4= acos(AB*AB+AO*AO-1250*1250)/(2*AB*AO);=PI-A4;=PI-A3-A5;=(AC1+C1C2)*si n(A5)/si n(A6);=(AC1+C1C2)*si n(A3)/si n(A6);"<<e ndl;A5A6CDADcoutvv"課程設計程序運行結果如下："<<endl;二cout<<"AB = "vvABvv

17、"t"vv"A4 = "<<A4<<"t"<<"CD = "<<CD<<"t"<<"AD ="vvADvv"t"vve ndl;coutvv"各點狀態(tài)如下:"<<endl;u *”coutvv"* '*"vve ndrfor(t = 0;t< = 9;t+)BOB1B5B2B4B3ACW2W1a2a1W3VcacI

18、9;R45R65,R23R63=700+V*t;一=acos(BO*BO+AO*AO-AB*AB)/(2*BO*AO);=acos(AO*AO+AB*AB-BO*BO)/(2*AO*AB);二 PI-B5;=asi n(s in (B5)*(AD/CD);丨=PI-B4;百 =CD*(s in(P l-B4-B2)/si n( B2)=(-1)*V/(AB*si n(B2-B1)=AB*W2*cos(B2-B1)/BO;=(W1*W1*BO-AB*W2*W2*cos(B2-B1)/(AB*s in (B2-B1);=(AB*a2*cos(B2-B1)+(AB*W2*W2*si n(B2-B1)

19、-(2*W1*V)/BO; =(W2*AD*cos(B2)/(CD*cos(B3);=(-1)*BO*W2*si n( B2-B3)/cos(B3);=(CD*W3*W3)-(AD*a2*(B2-B3)-(AD*W2*W2*cos(B2-B3)/cos(B3);=(M*ac*0.001+ PR)/cos(B4);=G-R45*s in (B4);=(R45*AC*si n( B4)/(AO*si n(B1);=sqrt(R45*R45+R23*R23-2*R45*R23*cos(B4-B1);="vvtvve ndl;cout<<"tcout<<&q

20、uot;ACcout<<"B1 = "vvB1vv"t"vv"B2 = "<<B2<<"t"<<"B3= "<<B3<<"t"<<"B4"vvB4vv"t"vv"B5 = "<<B5<<e ndl;cout<<"Vc ="<<Vc<<"mm/s&

21、quot;<<"t"<<"W1"vvW2vv"t"vv"W3 = "vvW3vve ndl;cout<<"ac = "vvacvv"mm/s2"vv"t"vve ndl;"<<W1<<"t"<<"W2="vvACvv"t"vv"BO = "vvBOvve ndl;coutvv"R23 =

22、 "<<R23<<"N"<<"t"<<"R63 "vvR45vv"N"vv"t"vv"R65 = "<<R65<<"N"<<e ndl;cout<<"* *"<<e ndr"vvR63vv"N"vv"t"vv"R45課程設計程序運行結如果下：A吐 581.412

23、A4= 2.25013CD = 1558.01 AD各點狀態(tài)如下：*=1177.1*T= 0AO 575.43BOB1 = 0.785398B5= 1.01852Vc= 27.9478mm/s W1 = -0.0186558Ac= 9.53282mm/s2R2A 1043.29NR63 = 562.515N*=700B2 = 2.12307B3= 2.44293W2 = -0.0972272 W3丿B4二 0.698664A /=-0.0503296*R45 穴,594啊=20534.4NT=1JAO 627.558BO = 75B1= 0.764337B2 = 202484B5= 1.116

24、75百 Vc= 36.9804mm/s W1 = -0.0233586 " W2Ac= 11.9204mm/s2警0R2A 1285.42NR63385.704NR45B3= 2.39524B4= 0.746357=-0.0993413 W3=1670.22NR65*樂*T=2AO 691.619 ' BOB1 = 0.73885I'B5= 1.21741Vc 氓 48.824mm/s W1Ac= 14.862mm/s2R2A 1590.22NR63=810B2= 1.92418=-0.0275518=177.279N=-0.0448385=20426NB3= 2.3

25、5375B4 = 0.787839W2 = -0.102088 W3R45 = 1747.57NR65*T= 3AO 770.516BO = 865B1 = 0.709322B2 = 1.82043B5= 1.32117Vc= 64.2331mm/s W1 = -0.0314782B3= 2.32019W2 = -0.105555 W3=-0.0378415=20321.3NB4= 0.821398=-0.0289217Ac= 18.3281mm/s2R23= 1971.19NR63 = 260.107NR45 = 1820.79NR65=20227N*T= 4AO 867.628 BO =

26、920B1= 0.675914B2 = 1.71278B5= 1.42881Vc= 83.9641mm/s W1 = -0.0353438Ac= 22.1466mm/s2R23= 2439.06NR63 = 664.804NB3= 2.29668W2 = -0.109893 W3R45 = 1881.19NR65*T= 5AO 986.596BO = 975B1 = 0.638587B2 = 1.60027B5= 1.54132Vc= 108.59mm/s W1 = -0.0393517Ac= 25.9829mm/s2R2A 2996.59NR63 = 1197.55NB3= 2.28565*

27、B4= 0.844914=-0.0176996=20153N/b4= 0.855942W2 = -0.11534 '= -0.00391777lx _R45 = 1917.85N R65 rr 1=20111.7NT= 6JA01130.91BO = 1030B1= 0.597085B2 = 1.切8161B5= 1.65999"Vc= 138.266mm/s W1 =-0.043738 W2Ac= 29.4564mm/s2NR2A 3633.74N ' R63 亍 1840.03NR45B3= 2.28972B4= 0.851871=-0.12228 W3=1920

28、.51NR65*T 7A01303.39BO = 1085I'B1= 0.550879B2= 1.35501B5= 1.78658Vc172.573mm/s W1 = -0.0488269Ac= 32.4736mm/s2R2A 4328.05NR63 = 2569.87NB3= 2.3115W2 = -0.131344 W3R45 = 1884.16NR65*T= 8A01505.69 BO = 1140B1= 0.499028B2 = 1.21785B5= 1.92375B3= 2.35359=0.0124949=20114.8NB4 = 0.830094=0.0314866=201

29、69.5NB4= 0.788001=0.0531955Vc= 210.578mm/s W1 = -0.055139 W2 = -0.143656 W3Ac= 35.8139mm/s2=20274.5NR23= 5055.44NR63 = 3357.41NR45 = 1813.21NR65*T= 9A01738.16BO = 1195B1= 0.439878B2= 1.0659B5= 2.0757Vc= 251.122mm/s W1 = -0.0636554Ac= 42.3484mm/s2R23= 5815.97NR63 = 4188.19NB3 = 2.41911W2 = -0.16145 W

30、3B4 = 0.722478=0.0786531R45 = 1723.83NR65 = 20420.1N.*P ress any key to con ti nue第三章虛擬樣機實體建模與仿真JiF3 1樣機模型建立r,樣機的模型3 2模型仿真分析(1)、連桿3的速度、位移、及加速度的仿真分析:llJ上和底Ml利隧ITEib W曰EDiH I Mdlh IMdOIFiber.yl EOi!.* i.q'i.KiSoLMiCe I Ob ecLsbodyfoEU*cnnJi'OTn?O 可 eclI+ Pinr_zI 曲 RE J1 PART 卡+ PAIi1_& h j

31、dEnt_l+ JtEKT.=+ JtE 化¥Charsci eristicd iJJFitt日C7_Pci fGTfl.機L七丄七Tftr L柑 cn rtiiilnr V11 ociTy C?9_Ang-：jl*r _A c = 1 * ckX l±iwR_ x-c-_bia k 才y TluAuIJL齊匸_1沖令中二JI C DirponerlArid Qurwa Tn CuttriIIiinur Su4追封罰賓E"“: - I _- - - _ _ -C Pled ataI ur連桿3的速度-闔W Al % Mil® 割E4P可Yi5>iq

32、iyU<iAnrsix LBat_HlnTlrre (=rc)r?ala j Main |klodtlCiKhObjetLhnr v =匚 on>crft3Ti-5u_1l» 心 b)HCl$Filter I*Z1F PAPl Ti PiPl_51 jorw?_L H JOrKT II?tf_u-L.nn yCK Acclrat-Lan CIt_*iiSFJ la r_r eJcc xty 0_如艸丄* r_Aee*l *£白=: Ml 十 K ic_I n-TT yrTt imt: t Lac*! aha L Klu. i fChatdftwIlBl 兒3 I

33、lfA d turi-flsCfHr P d1hiilypSTiilviit Axi?'* IiRiU' ' 04aArij;J.D-T Kinetic 血亡t/<J' 小Con-2U12-UCi.27 m35:JLiAdd Curves To Cu-re-1 * |連桿,3的位移)Vzl-zm/ /«< >剖cffiM za baljlli11 .ID.E 550 oi 9PAF-_-皿.口-旺n門"阿耳 岀0G昭 -pPAFT M Ai，皿川|帥"-£!>yisen 弓igu4-50 D(：HS

34、/UJ 岸圭Dmn I h/u1h j04Arah<±isr -aatJRun0.52J0Tine Eccj«301 3-Ce-3E 21：Jl3：3SFilE 曰ilJBClCt BracletiahcC urnpo-ienASurfMoJelI C'bj5Ct-&Scuic?卜出即b DyJ VftUU pxSir 2pm-a-c-a-rtni'-k卩Anr尺* pur=£ 卜 FAir_e* JO7HI_l* J* JOIITT 3» fl ru-inx Lta on QJoa丄匚¥xJ上1C tl_jj-i

35、i7-j.l Ub.J, ac XKLLL-L.BC_tiiwrgT-T 耳応i 乙1專g If1 ar_K±Ti<-c-z c_ SiriTA.Za jlTkilt-Amisf Add Curws Ta Ci-rranl二Aid CuwsC卩即Pint'Tirre * Ld1"bPage1 0連桿3的加速度(2)、模車6的速度、位移、及加速度的仿真分析: 制| *1 A*|近|r我|費.0atF-nB-45DlDt4II rvuih II ModelCumpu-enflSkidhjtziKilterb ozJyFitteiI d3.1弋/"4- ?

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40、ctr'ril A<nS Tme (* DataPag I*T of模車6的加速度第四章虛擬樣機仿真結果與機構運動分析結果的比較在數據分析中，C語言程序語言輸出的是某些特定的時刻的物體的速度和位移, 它直觀的表示了物體在一定時間上的速度或位移，便于計算單一確定的數據。而 AMDAS軟件所能表達出來的是物體的速度（位移）與時間的圖像關系。_通過對將虛擬樣機仿真的結果與前面機構分析所得到的結果進行相關的比較分- 析，兩者在數據上基本一致，說明該機構的設計是正確合理的。第五章設計總結5 1工作總結廠 ”第一次體會課程設計，感覺很新鮮也很無頭緒，無從下手的時候，到處找資料， 后來才發(fā)現老師給的這份指導書已經很詳細了，所以我們基本進行得很順利。不管是課程設計的要求，是設計方案的選擇，還是設計時間及進度安排到任務的 分配，我們最注重的是合作精神。小組共忙一 10金人，我們根據各自所長，分工合作。 所以順利完成了這次任務。（打 我們的主要工作分配分為4古塊：；"1. 繪制機械系統(tǒng)運動簡圖，機械運動方案設計2. 機構運動及動力分析，編程計算匸3. 基于ADAM的機構建模與仿真4. 設計說明書的編制這些工作大家都是一起參與的