西南交通大学自动冲压机构机械原理课程设计计算说明书

尺寸分析

如图图3—3，需使连杆ABFG为曲柄摇杆机构，连架杆AB为曲柄，FG为摆杆 由四杆机构曲柄摇杆存在条件，有AB为最短杆，即

lmin?lmax?P?Q （3-9）

取BG为最长杆，AB=30mm为最短杆。

先通过试凑法来大概确定构件尺寸，取BG=82mm，FG=61mm，AF=60mm，由此可分析出此曲柄摇杆四杆机构的急回特性和极位夹角

作图分析由图3—4说明

图3—4 极位夹角分析

由图3—4可知极位夹角 θ=41.82°

故有其急回特性 K=错误！未找到引用源。 =1.605 满足要求

延伸FG到GH使得GH=48mm，另外取HI=95mm 联立上面各式，可将最终尺寸确定如下

AC=25mm AB=28.8675mm CD=30.3mm DE=103.21mm BG=82mm AF=60mm FG=61mm GH=48mm HI=95mm AI=135mm

3.1.2

现在对方案四进行关键尺寸分析 机构简图如图3—5

图3—5 摆动导杆——滑块机构

冲压机构为ABCDE,送料机构为ABCFG

设置要求如下，K=1.55，冲压机构的行程S1=280mm，送料机构的行程S2=160mm 取机架AC=300mm.铰链A到两滑动轨道的的距离分别是l1=200mm, l2=450mm,DC垂直于CF

由

180????1.55 （3-10） k?

180???可推得 ??38.934 故导杆处于极限位置时， ＜CAB=70.53

故 AB?ACcos70.53?300?0.3338?99.99mm 分析该机构可知，当导杆CD处于两极限位置时，D点的X轴方向水平位移即为滑块E的行程S1=280mm

同时机构满足

???0.5S1CD? （3-11） AB1AC? CD?430mm

根据设计的一般要求，需传动角?????

?这里取 ???=40 （3-12）

对于冲压滑块，需要承受短暂高峰载荷且传动机构功率较大，所以去较大的传动值。 取 ??65 即 ??arccos?D1E1 （3-13） C1E1故 DE=198.26mm

对于送料装置，要求不高，传动角?可取小一些的值，取?=40，

则 CFcos19.47?FGcos41?450 （3-14） 又 S2=160mm

???? sin19.34??0.5S180 （3-15） ?CFCF由上两式可得 CF=237.15mm

FG=301.22mm

联立上面各式，可将最终尺寸确定如下

铰链点A到冲压轨道的距离l1=200mm 铰链点A到送料轨道的距离l2=450mm

AB=99.99mm AC=300mm CD=430mm DE=198.26mm CF=237.15mm FG=301.22mm

4 机构运动分析

4.1 机构的运动分析

⑴方案三我们主要通过建模模拟仿真对其进行运动分析 已知各杆长及A点坐标A（0,0），C点坐标C（25.0），F点坐标（-60,0）杆AB的角速

度?1=36rad/s，角加速度??0

通过PRO/E的初步建模和运动分析 ①机构模型图为

图4—1 摆动导杆—— 推送机构模型图

运动仿真中可以看到，该机构的最大优点是冲压机构的急回特性很好，冲压过程的力作用很大

②冲压机构E和送料机构I的运动参数分析如图4—2和图4—3所示