鍛造操作機構型綜合及其性能分析.pdf

1、鍛造操作機是現(xiàn)代化鍛造車間必不可少的鍛造設備之一，輔助鍛造壓機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，實現(xiàn)鍛造自動化。目前，國內(nèi)鍛造壓機的研究水平已經(jīng)位于世界前列，但是鍛造操作機的研究起步較晚，尚不能達到國際先進水平，制約著鍛造行業(yè)的發(fā)展。所以，本文以鍛造操作機為研究對象，從其構型綜合、運動學性能、動力學性能、抗傾翻能力和承載能力方面進行深入的理論研究。
　　提出基本模塊機構的概念，建立模塊機構

2、的組合規(guī)則；基于模塊機構組合規(guī)則，進行了機構運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關系，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件矩陣，提出組合剛性結(jié)構的判別方法；基于組合圖譜的連接序列和 II桿巴氏桁架組合原理，提出組合同構的判別方法；根據(jù)組合剛性結(jié)構和組合同構判別方法，開發(fā)了鍛造操作機主運動機構構型綜合軟件。
　　基于約束螺旋綜合法，得到兩種偏轉(zhuǎn)機構約束螺旋系類型；基于該兩類約束螺旋系，分

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

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