8000kN温锻伺服压力机六杆主传动构的优化设计及其动态特性分析
发布时间：2021-02-28 00:24
温锻伺服压力机的诞生为装备制造业提供新的加工技术,它不仅具有材料利用率与产出效率高,加工质量好,滑块行程大的优点,还能通过改变伺服电机的输出程序,获得不同的运动曲线,实现柔性化生产的目的。主传动机构的研究一直是温锻伺服压力机设计的难点与重点,本文以8000kN温锻伺服压力机曲柄滑块对心布置的六杆主传动机构为研究对象,主要分析其运动特性与动态特性,具体研究内容如下:（1）8000kN温锻伺服压力机曲柄滑块对心布置的六杆主传动机构运动学公式推导以及人机交互界面的创建。针对其六杆主传动机构,运用矢量复数法建立运动学数学模型,推导滑块及杆件各铰接点的运动学表达式;然后根据用户使用要求,利用MATLAB软件创建六杆主传动机构运动学人机交互界面。（2）温锻伺服压力机六杆主传动机构的参数优化。根据温锻工艺的特点并考虑到产品成本,确立曲柄输出扭矩、滑块在锻压阶段的速度、加速度以及“产品经济性”最小为目标函数,曲柄存在条件、上连杆夹角与摆角约束、下死点侧向力不换向约束、滑块行程约束为约束条件。综合运用分层序列法与遗传算法构建多目标参数优化数学模型,利用MATLAB软件进行求解计算,得到优化的杆系参数。（...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 研究的意义
1.2 温锻伺服压力机的国内外研究现状
1.2.1 国外的研究现状
1.2.2 国内的研究现状
1.3 本文主要研究内容
第二章 8000kN温锻伺服压力机六杆主传动机构运动分析
2.1 温锻伺服压力机的锻压工艺
2.2 温锻伺服压力机的基本结构及其工作原理
2.3 温锻伺服压力机六杆主传动机构的基本组成
2.4 温锻伺服压力机六杆主传动机构运动学分析
2.4.1 六杆主传动机构运动学数学建模
2.4.2 六杆主传动机构运动学分析
2.5 温锻伺服压力机六杆主传动机构运动学人机交互界面的设计
2.5.1 六杆主传动机构运动学人机交互界面的创建
2.5.2 六杆主传动机构运动学人机交互界面的实现
2.6 本章小结
第三章 8000kN温锻伺服压力机六杆主传动机构优化设计
3.1 温锻伺服压力机六杆主传动机构优化数学模型
3.1.1 设计变量的确定
3.1.2 约束条件
3.1.3 目标函数的建立
3.1.4 目标函数优先级划分
3.2 温锻伺服压力机六杆主传动机构优化设计
3.2.1 分层遗传算法
3.2.2 六杆主传动机构优化及其结果分析
3.3 本章小结
第四章 8000kN温锻伺服压力机六杆主传动机构的动态特性分析
4.1 温锻伺服压力机六杆主传动机构动态静力数学建模
4.1.1 六杆主传动机构构件质心加速度分析
4.1.2 六杆主传动机构动态静力分析
4.2 温锻伺服压力机六杆主传动机构动态静力结果分析
4.2.1 空载分析
4.2.2 负载分析
4.3 温锻伺服压力机六杆主传动机构模态分析
4.3.1 模态分析理论
4.3.2 六杆主传动机构模态分析
4.4 本章小结
第五章 8000kN温锻伺服压力机六杆主传动机构虚拟样机仿真及载荷测试
5.1 温锻伺服压力机六杆主传动机构虚拟样机模型的建立
5.1.1 Adams分析流程
5.1.2 模型的导入
5.1.3 施加约束和驱动
5.1.4 碰撞力的设置
5.1.5 模型检验
5.2 温锻伺服压力机六杆主传动机构虚拟样机仿真
5.2.1 六杆主传动机构运动学仿真
5.2.2 六杆主传动机构动力学仿真
5.3 温锻伺服压力机载荷测试
5.3.1 样机试制及载荷测试方法
5.3.2 测试结果分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间参加的科研项目和发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]伺服压力机在汽车制造领域的优势及设计要求[J]. 孔德宇. 现代制造技术与装备. 2018(07)
[2]含间隙超精密压力机柔性多连杆机构动力学建模与仿真[J]. 郑恩来,张航,朱跃,康敏. 农业机械学报. 2017(01)
[3]含间隙运动副机构的动力学特性研究[J]. 王旭鹏,刘更,马尚君. 振动与冲击. 2016(07)
[4]考虑杆件柔性的间隙机构系统磨损分析[J]. 邓培生,原大宁,刘宏昭,王庚祥. 中国机械工程. 2016(02)
[5]伺服冲床主传动机构构型及运动学优化设计[J]. 周艳华,谢福贵,刘辛军. 机械工程学报. 2015(11)
[6]多杆高速机械压力机机构优化设计[J]. 李烨健,孙宇,胡峰峰. 中国机械工程. 2015(01)
[7]复合伺服驱动压边力控制执行机构建模与优化[J]. 杨莉,金振林,秦泗吉,邹凤刚,黄勇超. 机械工程学报. 2015(03)
[8]基于多目标的机械压力机六连杆机构设计[J]. 宋清玉,李建,殷文齐. 农业机械学报. 2012(04)
[9]伺服压力机在我国的发展现状[J]. 金风明,窦志平,韩新民. 机电产品开发与创新. 2012(01)
[10]考虑运动副间隙的机构动态特性研究[J]. 白争锋,赵阳,赵志刚. 振动与冲击. 2011(11)
博士论文
[1]含间隙机械系统的动力学特性及参数匹配规律研究[D]. 朱喜锋.兰州交通大学 2016
硕士论文
[1]偏置六杆机构拉深成形压力机杆系优化及虚拟样机设计[D]. 田旭.燕山大学 2017
[2]多连杆机械压力机传动系统关键技术研究[D]. 袁良照.合肥工业大学 2017
[3]多运动副间隙对机构动力学特性的影响[D]. 余涛.郑州大学 2017
[4]离合器压盖冲压线搬运机械手的设计分析与控制系统研究[D]. 虞鹏.江苏大学 2017
[5]多连杆压力机杆系优化设计研究[D]. 王汝新.哈尔滨工业大学 2016
[6]中国汽车产业与经济增长关系的实证研究[D]. 朱北岑.上海师范大学 2015
[7]CWFP12500KN冷锻压力机机身有限元模态分析及结构优化[D]. 杨东祺.机械科学研究总院 2014
[8]多连杆伺服压力机主传动系统动态特性研究[D]. 丁键.南京航空航天大学 2014
[9]1350吨多连杆冷锻压力机的参数优化及动力学研究[D]. 潘庆元.机械科学研究总院 2013
[10]多连杆机械式压力机动力学分析研究[D]. 张进.合肥工业大学 2012
本文编号：3055022
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 研究的意义
1.2 温锻伺服压力机的国内外研究现状
1.2.1 国外的研究现状
1.2.2 国内的研究现状
1.3 本文主要研究内容
第二章 8000kN温锻伺服压力机六杆主传动机构运动分析
2.1 温锻伺服压力机的锻压工艺
2.2 温锻伺服压力机的基本结构及其工作原理
2.3 温锻伺服压力机六杆主传动机构的基本组成
2.4 温锻伺服压力机六杆主传动机构运动学分析
2.4.1 六杆主传动机构运动学数学建模
2.4.2 六杆主传动机构运动学分析
2.5 温锻伺服压力机六杆主传动机构运动学人机交互界面的设计
2.5.1 六杆主传动机构运动学人机交互界面的创建
2.5.2 六杆主传动机构运动学人机交互界面的实现
2.6 本章小结
第三章 8000kN温锻伺服压力机六杆主传动机构优化设计
3.1 温锻伺服压力机六杆主传动机构优化数学模型
3.1.1 设计变量的确定
3.1.2 约束条件
3.1.3 目标函数的建立
3.1.4 目标函数优先级划分
3.2 温锻伺服压力机六杆主传动机构优化设计
3.2.1 分层遗传算法
3.2.2 六杆主传动机构优化及其结果分析
3.3 本章小结
第四章 8000kN温锻伺服压力机六杆主传动机构的动态特性分析
4.1 温锻伺服压力机六杆主传动机构动态静力数学建模
4.1.1 六杆主传动机构构件质心加速度分析
4.1.2 六杆主传动机构动态静力分析
4.2 温锻伺服压力机六杆主传动机构动态静力结果分析
4.2.1 空载分析
4.2.2 负载分析
4.3 温锻伺服压力机六杆主传动机构模态分析
4.3.1 模态分析理论
4.3.2 六杆主传动机构模态分析
4.4 本章小结
第五章 8000kN温锻伺服压力机六杆主传动机构虚拟样机仿真及载荷测试
5.1 温锻伺服压力机六杆主传动机构虚拟样机模型的建立
5.1.1 Adams分析流程
5.1.2 模型的导入
5.1.3 施加约束和驱动
5.1.4 碰撞力的设置
5.1.5 模型检验
5.2 温锻伺服压力机六杆主传动机构虚拟样机仿真
5.2.1 六杆主传动机构运动学仿真
5.2.2 六杆主传动机构动力学仿真
5.3 温锻伺服压力机载荷测试
5.3.1 样机试制及载荷测试方法
5.3.2 测试结果分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间参加的科研项目和发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]伺服压力机在汽车制造领域的优势及设计要求[J]. 孔德宇. 现代制造技术与装备. 2018(07)
[2]含间隙超精密压力机柔性多连杆机构动力学建模与仿真[J]. 郑恩来,张航,朱跃,康敏. 农业机械学报. 2017(01)
[3]含间隙运动副机构的动力学特性研究[J]. 王旭鹏,刘更,马尚君. 振动与冲击. 2016(07)
[4]考虑杆件柔性的间隙机构系统磨损分析[J]. 邓培生,原大宁,刘宏昭,王庚祥. 中国机械工程. 2016(02)
[5]伺服冲床主传动机构构型及运动学优化设计[J]. 周艳华,谢福贵,刘辛军. 机械工程学报. 2015(11)
[6]多杆高速机械压力机机构优化设计[J]. 李烨健,孙宇,胡峰峰. 中国机械工程. 2015(01)
[7]复合伺服驱动压边力控制执行机构建模与优化[J]. 杨莉,金振林,秦泗吉,邹凤刚,黄勇超. 机械工程学报. 2015(03)
[8]基于多目标的机械压力机六连杆机构设计[J]. 宋清玉,李建,殷文齐. 农业机械学报. 2012(04)
[9]伺服压力机在我国的发展现状[J]. 金风明,窦志平,韩新民. 机电产品开发与创新. 2012(01)
[10]考虑运动副间隙的机构动态特性研究[J]. 白争锋,赵阳,赵志刚. 振动与冲击. 2011(11)
博士论文
[1]含间隙机械系统的动力学特性及参数匹配规律研究[D]. 朱喜锋.兰州交通大学 2016
硕士论文
[1]偏置六杆机构拉深成形压力机杆系优化及虚拟样机设计[D]. 田旭.燕山大学 2017
[2]多连杆机械压力机传动系统关键技术研究[D]. 袁良照.合肥工业大学 2017
[3]多运动副间隙对机构动力学特性的影响[D]. 余涛.郑州大学 2017
[4]离合器压盖冲压线搬运机械手的设计分析与控制系统研究[D]. 虞鹏.江苏大学 2017
[5]多连杆压力机杆系优化设计研究[D]. 王汝新.哈尔滨工业大学 2016
[6]中国汽车产业与经济增长关系的实证研究[D]. 朱北岑.上海师范大学 2015
[7]CWFP12500KN冷锻压力机机身有限元模态分析及结构优化[D]. 杨东祺.机械科学研究总院 2014
[8]多连杆伺服压力机主传动系统动态特性研究[D]. 丁键.南京航空航天大学 2014
[9]1350吨多连杆冷锻压力机的参数优化及动力学研究[D]. 潘庆元.机械科学研究总院 2013
[10]多连杆机械式压力机动力学分析研究[D]. 张进.合肥工业大学 2012
本文编号：3055022
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