高速精密压力机多连杆机构运动精度的可靠性研究

发布时间：2017-09-05 23:39

  本文关键词：高速精密压力机多连杆机构运动精度的可靠性研究

  更多相关文章： 高速精密压力机 多连杆驱动机构 下死点动态精度 运动精度 瞬时可靠性 时变可靠性

【摘要】：随着国内高校学者和压力机企业的研究人员对高速精密压力机研究的不断深入,我国高速精密压力机在速度和精度方面与发达国家压力机制造企业的差距越来越小,甚至有些方面已经达到了国际先进水平。但由于长期以来对压力机可靠性技术认识的不足和缺乏相关技术研究团队,使我国压力机企业在中高端压力机市场中缺乏竞争力。平面多连杆机构本身具有传动线路长、组成零件数目多的特点,由制造误差、杆件变形、运动副间隙等因素引起的原始误差更容易造成机构运动精度可靠性的降低。本文提出采用下死点时刻运动精度的瞬时可靠性对冲床的下死点动态精度进行分析和预测的方法,并以徐州锻压机床厂集团有限公司的某高速精密冲床的驱动机构为例进行了运动精度的可靠性分析,最后通过测量该冲床在不同速度下的下死点动态精度验证了该方法的可行性。在此基础上,采用该方法对研发中的某高速精密压力机多连杆驱动机构的运动精度可靠性进行分析与预测。本文的研究内容主要包括以下几个方面:1.首先基于杆组法推导了多连杆机构的运动学方程并在MATLAB中绘制了滑块的位移、速度、加速度曲线;通过在ADAMS中建立该多连杆驱动机构的参数化模型,分析了各杆长变化对冲压滑块的位移、速度、加速度和机构压力角的影响;最后通过含约束多元多目标规划问题对机构的性能进行了优化并得到一组较为理想的参数。2.根据达朗贝尔原理建立了机构的动态静力学方程,在ADAMS中对机构进行了动力学仿真,并在solidworks中建立了驱动机构的三维模型。3.介绍了机构运动精度可靠性的理论计算模型和Monte Carlo模拟方法,分析了运动精度可靠性的影响因素,以徐锻集团研发的某高速精密冲床的驱动机构为例分析了其运动精度的瞬时可靠性,并通过测量不同速度下样机的下死点动态精度对上述的可靠性分析方法进行了验证。4.以课题中的多连杆驱动机构为例,分析了制造误差、弹性变形和运动副间隙等因素及其耦合作用对滑块运动精度可靠性的影响,为驱动机构加工精度、刚度、运动副间隙的优化提供理论基础。
【关键词】：高速精密压力机 多连杆驱动机构 下死点动态精度 运动精度 瞬时可靠性 时变可靠性
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH112;TG305
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 引言10-11
• 1.2 课题研究的背景和意义11-13
• 1.3 国内外高速精密冲床的发展历程与研究进展13-15
• 1.3.1 国内外高速精密冲床的发展历程13-14
• 1.3.2 高速精密冲床的研究进展14-15
• 1.4 运动精度可靠性相关技术的研究进展15-16
• 1.5 论文的研究内容16-17
• 1.6 本章小结17-18
• 第二章 多连杆压力机驱动机构的运动学分析18-38
• 2.1 运动学方程的建立18-24
• 2.1.1 机构分析及设计参数的确定18-19
• 2.1.2 多连杆驱动机构运动学方程的建立19-24
• 2.2 算例分析24-26
• 2.3 杆长变化对运动曲线的影响分析26-32
• 2.3.1 ADAMS的参数化建模26-27
• 2.3.2 ADAMS参数化模型的验证27-28
• 2.3.3 杆长对运动曲线的影响分析28-32
• 2.4 多连杆驱动机构的杆长优化32-36
• 2.4.1 优化设计方法介绍32-33
• 2.4.2 多连杆机构杆长参数的优化33-36
• 2.5 本章小结36-38
• 第三章 多连杆压力机驱动机构的动力学分析38-48
• 3.1 多连杆机构动态静力学方程的建立38-42
• 3.2 机构的动态静力学的ADAMS仿真42-46
• 3.3 本章小结46-48
• 第四章 下死点动态精度可靠性的Monte Carlo模拟与试验验证48-64
• 4.1 机构运动精度可靠性理论48-50
• 4.1.1 机构运动精度瞬时可靠性的计算模型48-49
• 4.1.2 机构运动精度时变可靠性的计算模型49-50
• 4.2 机构运动精度可靠性的MonteCarlo模拟50-51
• 4.2.1 机构运动精度瞬时可靠性的MonteCarlo模拟50-51
• 4.2.2 机构运动精度时变可靠性的MonteCarlo模拟51
• 4.3 机构运动精度可靠性的影响因素51-54
• 4.3.1 制造误差的影响52
• 4.3.2 弹性变形的影响52-53
• 4.3.3 运动副间隙的影响53-54
• 4.4 算例分析54-57
• 4.4.1 高速冲床的驱动机构及主要技术参数54-55
• 4.4.2 下死点动态精度可靠性的模拟结果分析55-57
• 4.5 试验验证57-61
• 4.6 本章小结61-64
• 第五章 高速精密冲床多连杆机构运动精度的可靠性分析64-80
• 5.1 多连杆机构运动精度的可靠性的计算模型64-66
• 5.1.1 多连杆驱动机构滑块位移误差的计算64
• 5.1.2 杆长对机构滑块位移的误差传递函数64-66
• 5.2 不同因素作用下的杆长误差对机构运动精度可靠性的影响66-75
• 5.2.1 加工误差对机构运动精度可靠性的影响66-69
• 5.2.2 弹性变形对机构运动精度可靠性的影响69-72
• 5.2.3 运动副间隙对机构运动精度可靠性的影响72-75
• 5.3 多因素共同作用下机构运动精度的可靠性75-78
• 5.4 本章小结78-80
• 第六章 总结与展望80-82
• 6.1 工作总结80-81
• 6.2 课题展望81-82
• 参考文献82-86
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文86-88
• 致谢88

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本文编号：800917