论文题目: 机械压力机运动学仿真分析和虚拟样机研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 机械工程
作者: 宋晓华
导师: 熊四昌,余宪耀
关键词: 机械压力机,虚拟样机,运动学仿真,矢量方程,多连杆
文献来源: 浙江工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 机械压力机是金属塑性成形加工中的最主要的锻压设备之一。提高机械压力机工作机构的运动学性能,使之具备低速锻冲急回特性,从而保证加工质量、提高劳动生产率,是现代制造业塑性加工的基本要求。目前,我国机械行业中广泛使用的通用机械压力机,普遍采用曲柄连杆滑块机构,无低速锻冲急回特性,其工作时冲击振动噪声大,模具寿命低,工艺适应范围窄。因此,立足于通用机械压力机现有结构,研制出一种可在工件塑性变形阶段具有较低工作速度的机械压力机新型低速锻冲急回机构极为必要。 在现代机械压力机上,用多连杆机构替用一般曲柄滑块机构已成为当前压力机结构发展的方向之一。多连杆压力机是一种以多连杆机构为工作机构的新型压力机,滑块具有明显的急回运动特性,在工作区间,滑块速度平稳,并且大大低于曲柄压力机,这有利于提高变形较大的拉伸件的质量,同时减少模具间的冲击,延长模具使用寿命。因此,多连杆变速压力机在世界范围内得到广泛应用。 本文做的主要工作是:参考通用机械压力机工作机构,研究用偏置曲柄连杆滑块机构、连杆曲线型六连杆机构、双曲柄连杆滑块机构取代原有曲柄连杆滑块机构的可行性;使用CAD/CAE/CAM高端软件UG建立四种工作机构的三维实体模型;应用UG/Motion模块及机械系统运动学/动力学仿真分析软件ADAMS建立机构的虚拟样机模型,并进行运动学仿真分析,根据仿真结果的比较和分析,找出既能提高机械压力机运动性能,又便于对现有压力机进行升级改造的方案。另外,根据基于数学解析法,运用闭环矢量方程结合MATLAB/Simulink软件,对机械压力机工作机构进行了运动学分析,把分析结果与虚拟样机的仿真分析结果进行了验证比较。
论文目录:
第一章 绪论
1.1 机械压力机简介
1.1.1 机械压力机的分类
1.1.2 机械压力机的应用
1.1.3 机械压力机的工作原理
1.1.4 机械压力机的研究应用现状
1.2 机械压力机的运动学分析
1.2.1 塑性加工对机械压力机运动性能的要求
1.2.2 运动学分析的目的和意义
1.2.3 运动学分析的方法
1.2.4 改善压力机运动性能的方法
1.3 计算机辅助技术在机构运动学分析中的应用
1.4 本论文的研究意义和主要内容
1.4.1 本论文的研究意义
1.4.2 本论文的主要内容
第二章 虚拟样机技术及其发展
2.1 虚拟样机技术概述
2.1.1 虚拟样机技术的定义
2.1.2 虚拟样机技术的研究范围
2.1.3 虚拟样机技术的特点
2.1.4 虚拟样机技术的相关技术
2.1.5 虚拟样机技术的应用
2.2 虚拟样机技术的理论基础
2.3 虚拟样机分析软件的功能
2.4 本章小结
第三章 基于UG的机械压力机工作机构三维建模
3.1 UG软件简介
3.2 在UG中实现运动学分析的步骤
3.3 基于特征的零件三维实体建模
3.3.1 零件建模概述
3.3.2 特征建模的分类及过程
3.3.3 典型零件的建模实例
3.3.4 三维参数化常用件库的建立
3.4 装配建模
3.4.1 装配的基本概念
3.4.2 装配建模的方法
3.4.3 装配建模的过程
3.5 工作机构的三维建模
3.5.1 曲柄连杆滑块机构
3.5.2 负偏置曲柄连杆滑块机构
3.5.3 连杆曲线型六杆机构
3.5.4 双曲柄串联曲柄滑块机构
3.6 本章小结
第四章 机械压力机工作机构的运动学仿真分析
4.1 基于UG／Motion运动学仿真分析
4.1.1 创建运动分析方案
4.1.2 运动仿真分析及后处理
4.2 ADAMS解算器运动学求解原理
4.2.1 广义坐标选择
4.2.2 动力学方程的建立
4.2.3 运动学分析
4.3 连杆曲线型六杆机构仿真分析实例
4.4 基于ADAMS的机构运动仿真分析
4.4.1 ADAMS软件简介
4.4.2 三维模型的输出与输入
4.4.3 虚拟样机的建立
4.4.4 样机模型的仿真分析及后处理
4.5 工作机构运动学性能分析
4.5.1 曲柄连杆滑块机构
4.5.2 负偏置曲柄连杆滑块机构
4.5.3 连杆曲线型六杆机构
4.5.4 双曲柄串联曲柄滑块机构
4.6 本章小结
第五章 基于闭环矢量方程的机构运动分析
5.1 引言
5.2 基于闭环矢量方程的数学模型
5.2.1 位移矢量方程
5.2.2 速度和加速度方程
5.2.3 双曲柄串联曲柄滑块机构的运动方程
5.3 基于MATLAB／Simulink运动学仿真求解
5.3.1 MATLAB／Simulink软件简介
5.3.2 运动学仿真求解原理
5.3.3 MATLAB／Simulink仿真模型的建立
5.3.4 仿真参数的设定和仿真结果分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研工作和发表的学术论文
发布时间: 2005-08-08
参考文献
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