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两种不同结构机械压力机传动机构运动学分析

2021-11-13闫金良余志海

锻压装备与制造技术 2021年5期

闫金良,余志海,董 娜

(合肥合锻智能制造股份有限公司,安徽 合肥 230601)

1 曲柄连杆机构压力机运动分析

本节我们将分析曲柄连杆机构压力机的运动,构建其传动机构数学模型,得到曲柄连杆机构压力机滑块的运动方程。曲柄连杆机构结构如图1 所示。将其简化为四杆杆组机构,如图2 所示。

图1 曲柄连杆传动机构图

图2 曲柄连杆传动机构简图

利用复数矢量法建立运动学方程:

由方程组可得位移s、速度v、加速度a:

2 八杆机构机械压力机传动机构运动分析

本节我们将分析八杆机构压力机的运动,构建其传动机构数学模型,得到八杆机构压力机滑块的运动方程。八杆机构主传动结构如图3 所示。将其简化为八杆杆组机构,如图4 所示。

图3 八杆机构传动机构图

图4 八杆机构传动机构简图

采用模块化方法将该机构分为三个二级机构,分别根据矢量方程解析法进行运动分析,得出运动方程。

第一个二级机构如图5 所示,该机构以OO1为机架,L1为原动件,L3为从动件,机构自由度为1。已知条件:各杆L1、L2、L3的杆长,L1杆的初始角度φ1,O1点的X、Y 坐标;所求量:杆L2、L3与X 轴正向的夹角。

图5 第一个二级机构

由解析法列出运动方程:

消去φ2整理得:

式中:

由φ3可得:

第二个二级机构如图6 所示,该机构以OO1为机架,L1、L4为原动件,L6为从动件,机构自由度为2。已知条件:各杆L1、L4、L5、L6的杆长,L1、L4杆的初始角度φ1、φ4=φ3+α,α 为杆L3与杆L4的夹角,O1点的X、Y 坐标;所求量:杆L5、L6与X 轴正向的夹角。

图6 第二个二级机构

由解析法列出运动方程:

消去φ5整理得:

式中:

第三个二级机构如图7 所示,该机构以y 轴为机架,L1、L7为原动件,L8为从动件,机构自由度为2。……

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