鍛造操作機(jī)構(gòu)型綜合及其性能分析.pdf

1、鍛造操作機(jī)是現(xiàn)代化鍛造車間必不可少的鍛造設(shè)備之一，輔助鍛造壓機(jī)來共同完成鍛造工藝。它的使用可以解放工人勞動力，提高生產(chǎn)效率，改善工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)鍛造自動化。目前，國內(nèi)鍛造壓機(jī)的研究水平已經(jīng)位于世界前列，但是鍛造操作機(jī)的研究起步較晚，尚不能達(dá)到國際先進(jìn)水平，制約著鍛造行業(yè)的發(fā)展。所以，本文以鍛造操作機(jī)為研究對象，從其構(gòu)型綜合、運(yùn)動學(xué)性能、動力學(xué)性能、抗傾翻能力和承載能力方面進(jìn)行深入的理論研究。
　　提出基本模塊機(jī)構(gòu)的概念，建立模塊機(jī)構(gòu)

2、的組合規(guī)則；基于模塊機(jī)構(gòu)組合規(guī)則，進(jìn)行了機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖向組合圖譜的轉(zhuǎn)化；根據(jù)組合圖譜中連接元素與連接矩陣的對應(yīng)關(guān)系，解決了組合圖譜的數(shù)字化表示問題；基于基本模塊的相對構(gòu)件矩陣，提出組合剛性結(jié)構(gòu)的判別方法；基于組合圖譜的連接序列和 II桿巴氏桁架組合原理，提出組合同構(gòu)的判別方法；根據(jù)組合剛性結(jié)構(gòu)和組合同構(gòu)判別方法，開發(fā)了鍛造操作機(jī)主運(yùn)動機(jī)構(gòu)構(gòu)型綜合軟件。
　　基于約束螺旋綜合法，得到兩種偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)約束螺旋系類型；基于該兩類約束螺旋系，分

3、別得到三分支和四分支結(jié)構(gòu)的分支約束螺旋系，進(jìn)而得到分支的運(yùn)動螺旋系；根據(jù)串聯(lián)分支等效轉(zhuǎn)化原理，進(jìn)行了分支運(yùn)動螺旋系的等效轉(zhuǎn)化，得到多種偏移偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)構(gòu)型；根據(jù)第二類偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了該類機(jī)構(gòu)的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動特性；結(jié)合已經(jīng)綜合得到的主運(yùn)動機(jī)構(gòu)，構(gòu)造出10多種鍛造操作機(jī)構(gòu)型。
　　提出運(yùn)動運(yùn)算模塊和運(yùn)動運(yùn)算流程圖概念；根據(jù)運(yùn)動運(yùn)算流程圖中各參數(shù)的矢量關(guān)系，得到流程圖的運(yùn)動學(xué)求解函數(shù)；基于運(yùn)動學(xué)求解函數(shù)，分析了三種主運(yùn)動機(jī)構(gòu)在不同運(yùn)動過

4、程中的位置正反解，進(jìn)而得到運(yùn)動空間、提升誤差等運(yùn)動性能。
　　提出力的運(yùn)算模塊和力的運(yùn)算流程圖概念；根據(jù)牛頓-歐拉動力學(xué)方程，得到力的運(yùn)算流程圖動力學(xué)求解函數(shù)；給出了夾鉗正弦軌跡規(guī)劃函數(shù)，基于動力學(xué)求解函數(shù)，分析了三種主運(yùn)動機(jī)構(gòu)在不同運(yùn)動過程中的驅(qū)動力；提出一種評價操作機(jī)抗傾翻能力的指標(biāo)函數(shù)；基于該指標(biāo)函數(shù)得到三種主運(yùn)動機(jī)構(gòu)在不同運(yùn)動過程中抗傾翻能力的動態(tài)變化；根據(jù)平面機(jī)構(gòu)比例系數(shù)法，分析了三種主運(yùn)動機(jī)構(gòu)俯仰角在-10°、0°和1