8000kN溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及其動(dòng)態(tài)特性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-02-28 00:24
溫鍛伺服壓力機(jī)的誕生為裝備制造業(yè)提供新的加工技術(shù),它不僅具有材料利用率與產(chǎn)出效率高,加工質(zhì)量好,滑塊行程大的優(yōu)點(diǎn),還能通過(guò)改變伺服電機(jī)的輸出程序,獲得不同的運(yùn)動(dòng)曲線,實(shí)現(xiàn)柔性化生產(chǎn)的目的。主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的研究一直是溫鍛伺服壓力機(jī)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)與重點(diǎn),本文以8000kN溫鍛伺服壓力機(jī)曲柄滑塊對(duì)心布置的六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,主要分析其運(yùn)動(dòng)特性與動(dòng)態(tài)特性,具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)8000kN溫鍛伺服壓力機(jī)曲柄滑塊對(duì)心布置的六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)以及人機(jī)交互界面的創(chuàng)建。針對(duì)其六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu),運(yùn)用矢量復(fù)數(shù)法建立運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)滑塊及桿件各鉸接點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)表達(dá)式;然后根據(jù)用戶使用要求,利用MATLAB軟件創(chuàng)建六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)人機(jī)交互界面。(2)溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化。根據(jù)溫鍛工藝的特點(diǎn)并考慮到產(chǎn)品成本,確立曲柄輸出扭矩、滑塊在鍛壓階段的速度、加速度以及“產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性”最小為目標(biāo)函數(shù),曲柄存在條件、上連桿夾角與擺角約束、下死點(diǎn)側(cè)向力不換向約束、滑塊行程約束為約束條件。綜合運(yùn)用分層序列法與遺傳算法構(gòu)建多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,利用MATLAB軟件進(jìn)行求解計(jì)算,得到優(yōu)化的桿系參數(shù)。(...
【文章來(lái)源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 課題研究背景
1.1.2 研究的意義
1.2 溫鍛伺服壓力機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外的研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 8000kN溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析
2.1 溫鍛伺服壓力機(jī)的鍛壓工藝
2.2 溫鍛伺服壓力機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理
2.3 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本組成
2.4 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.4.1 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)建模
2.4.2 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.5 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)
2.5.1 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)人機(jī)交互界面的創(chuàng)建
2.5.2 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)人機(jī)交互界面的實(shí)現(xiàn)
2.6 本章小結(jié)
第三章 8000kN溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型
3.1.1 設(shè)計(jì)變量的確定
3.1.2 約束條件
3.1.3 目標(biāo)函數(shù)的建立
3.1.4 目標(biāo)函數(shù)優(yōu)先級(jí)劃分
3.2 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.2.1 分層遺傳算法
3.2.2 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化及其結(jié)果分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 8000kN溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性分析
4.1 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力數(shù)學(xué)建模
4.1.1 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)件質(zhì)心加速度分析
4.1.2 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析
4.2 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力結(jié)果分析
4.2.1 空載分析
4.2.2 負(fù)載分析
4.3 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)模態(tài)分析
4.3.1 模態(tài)分析理論
4.3.2 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)模態(tài)分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 8000kN溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)仿真及載荷測(cè)試
5.1 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)模型的建立
5.1.1 Adams分析流程
5.1.2 模型的導(dǎo)入
5.1.3 施加約束和驅(qū)動(dòng)
5.1.4 碰撞力的設(shè)置
5.1.5 模型檢驗(yàn)
5.2 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)仿真
5.2.1 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真
5.2.2 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真
5.3 溫鍛伺服壓力機(jī)載荷測(cè)試
5.3.1 樣機(jī)試制及載荷測(cè)試方法
5.3.2 測(cè)試結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]伺服壓力機(jī)在汽車(chē)制造領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)及設(shè)計(jì)要求[J]. 孔德宇. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2018(07)
[2]含間隙超精密壓力機(jī)柔性多連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與仿真[J]. 鄭恩來(lái),張航,朱躍,康敏. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(01)
[3]含間隙運(yùn)動(dòng)副機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性研究[J]. 王旭鵬,劉更,馬尚君. 振動(dòng)與沖擊. 2016(07)
[4]考慮桿件柔性的間隙機(jī)構(gòu)系統(tǒng)磨損分析[J]. 鄧培生,原大寧,劉宏昭,王庚祥. 中國(guó)機(jī)械工程. 2016(02)
[5]伺服沖床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)型及運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 周艷華,謝福貴,劉辛軍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(11)
[6]多桿高速機(jī)械壓力機(jī)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 李燁健,孫宇,胡峰峰. 中國(guó)機(jī)械工程. 2015(01)
[7]復(fù)合伺服驅(qū)動(dòng)壓邊力控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)建模與優(yōu)化[J]. 楊莉,金振林,秦泗吉,鄒鳳剛,黃勇超. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]基于多目標(biāo)的機(jī)械壓力機(jī)六連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 宋清玉,李建,殷文齊. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(04)
[9]伺服壓力機(jī)在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 金風(fēng)明,竇志平,韓新民. 機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新. 2012(01)
[10]考慮運(yùn)動(dòng)副間隙的機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性研究[J]. 白爭(zhēng)鋒,趙陽(yáng),趙志剛. 振動(dòng)與沖擊. 2011(11)
博士論文
[1]含間隙機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性及參數(shù)匹配規(guī)律研究[D]. 朱喜鋒.蘭州交通大學(xué) 2016
碩士論文
[1]偏置六桿機(jī)構(gòu)拉深成形壓力機(jī)桿系優(yōu)化及虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)[D]. 田旭.燕山大學(xué) 2017
[2]多連桿機(jī)械壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 袁良照.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]多運(yùn)動(dòng)副間隙對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性的影響[D]. 余濤.鄭州大學(xué) 2017
[4]離合器壓蓋沖壓線搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)分析與控制系統(tǒng)研究[D]. 虞鵬.江蘇大學(xué) 2017
[5]多連桿壓力機(jī)桿系優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 王汝新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[6]中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)證研究[D]. 朱北岑.上海師范大學(xué) 2015
[7]CWFP12500KN冷鍛壓力機(jī)機(jī)身有限元模態(tài)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 楊東祺.機(jī)械科學(xué)研究總院 2014
[8]多連桿伺服壓力機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 丁鍵.南京航空航天大學(xué) 2014
[9]1350噸多連桿冷鍛壓力機(jī)的參數(shù)優(yōu)化及動(dòng)力學(xué)研究[D]. 潘慶元.機(jī)械科學(xué)研究總院 2013
[10]多連桿機(jī)械式壓力機(jī)動(dòng)力學(xué)分析研究[D]. 張進(jìn).合肥工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3055022
【文章來(lái)源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 課題研究背景
1.1.2 研究的意義
1.2 溫鍛伺服壓力機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外的研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 8000kN溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析
2.1 溫鍛伺服壓力機(jī)的鍛壓工藝
2.2 溫鍛伺服壓力機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理
2.3 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本組成
2.4 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.4.1 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)建模
2.4.2 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.5 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)
2.5.1 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)人機(jī)交互界面的創(chuàng)建
2.5.2 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)人機(jī)交互界面的實(shí)現(xiàn)
2.6 本章小結(jié)
第三章 8000kN溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型
3.1.1 設(shè)計(jì)變量的確定
3.1.2 約束條件
3.1.3 目標(biāo)函數(shù)的建立
3.1.4 目標(biāo)函數(shù)優(yōu)先級(jí)劃分
3.2 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.2.1 分層遺傳算法
3.2.2 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)化及其結(jié)果分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 8000kN溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性分析
4.1 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力數(shù)學(xué)建模
4.1.1 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)件質(zhì)心加速度分析
4.1.2 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析
4.2 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力結(jié)果分析
4.2.1 空載分析
4.2.2 負(fù)載分析
4.3 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)模態(tài)分析
4.3.1 模態(tài)分析理論
4.3.2 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)模態(tài)分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 8000kN溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)仿真及載荷測(cè)試
5.1 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)模型的建立
5.1.1 Adams分析流程
5.1.2 模型的導(dǎo)入
5.1.3 施加約束和驅(qū)動(dòng)
5.1.4 碰撞力的設(shè)置
5.1.5 模型檢驗(yàn)
5.2 溫鍛伺服壓力機(jī)六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)仿真
5.2.1 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真
5.2.2 六桿主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真
5.3 溫鍛伺服壓力機(jī)載荷測(cè)試
5.3.1 樣機(jī)試制及載荷測(cè)試方法
5.3.2 測(cè)試結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]伺服壓力機(jī)在汽車(chē)制造領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)及設(shè)計(jì)要求[J]. 孔德宇. 現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2018(07)
[2]含間隙超精密壓力機(jī)柔性多連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與仿真[J]. 鄭恩來(lái),張航,朱躍,康敏. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(01)
[3]含間隙運(yùn)動(dòng)副機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性研究[J]. 王旭鵬,劉更,馬尚君. 振動(dòng)與沖擊. 2016(07)
[4]考慮桿件柔性的間隙機(jī)構(gòu)系統(tǒng)磨損分析[J]. 鄧培生,原大寧,劉宏昭,王庚祥. 中國(guó)機(jī)械工程. 2016(02)
[5]伺服沖床主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)型及運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 周艷華,謝福貴,劉辛軍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(11)
[6]多桿高速機(jī)械壓力機(jī)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 李燁健,孫宇,胡峰峰. 中國(guó)機(jī)械工程. 2015(01)
[7]復(fù)合伺服驅(qū)動(dòng)壓邊力控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)建模與優(yōu)化[J]. 楊莉,金振林,秦泗吉,鄒鳳剛,黃勇超. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]基于多目標(biāo)的機(jī)械壓力機(jī)六連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 宋清玉,李建,殷文齊. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(04)
[9]伺服壓力機(jī)在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 金風(fēng)明,竇志平,韓新民. 機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新. 2012(01)
[10]考慮運(yùn)動(dòng)副間隙的機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性研究[J]. 白爭(zhēng)鋒,趙陽(yáng),趙志剛. 振動(dòng)與沖擊. 2011(11)
博士論文
[1]含間隙機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性及參數(shù)匹配規(guī)律研究[D]. 朱喜鋒.蘭州交通大學(xué) 2016
碩士論文
[1]偏置六桿機(jī)構(gòu)拉深成形壓力機(jī)桿系優(yōu)化及虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)[D]. 田旭.燕山大學(xué) 2017
[2]多連桿機(jī)械壓力機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 袁良照.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]多運(yùn)動(dòng)副間隙對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性的影響[D]. 余濤.鄭州大學(xué) 2017
[4]離合器壓蓋沖壓線搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)分析與控制系統(tǒng)研究[D]. 虞鵬.江蘇大學(xué) 2017
[5]多連桿壓力機(jī)桿系優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 王汝新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[6]中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)證研究[D]. 朱北岑.上海師范大學(xué) 2015
[7]CWFP12500KN冷鍛壓力機(jī)機(jī)身有限元模態(tài)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 楊東祺.機(jī)械科學(xué)研究總院 2014
[8]多連桿伺服壓力機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 丁鍵.南京航空航天大學(xué) 2014
[9]1350噸多連桿冷鍛壓力機(jī)的參數(shù)優(yōu)化及動(dòng)力學(xué)研究[D]. 潘慶元.機(jī)械科學(xué)研究總院 2013
[10]多連桿機(jī)械式壓力機(jī)動(dòng)力學(xué)分析研究[D]. 張進(jìn).合肥工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3055022
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