多连杆机械式压力机动力学分析

多连杆压力机工作原理
多连杆压力机是一种精密机械设备，广泛应用于金属加工、塑料加工等行业。

其工作原理如下：
1. 多连杆压力机由电动机、减速器和滑块三大部分组成。

电动机通过减速器传动动力到连杆，进而驱动滑块做往复直线运动。

2. 连杆是多连杆压力机的关键部件，一般由数根杆子连接而成。

杆子的长度和位置精确设计，使得滑块可以沿直线做规律的往复运动。

3. 在工作时，通过调整连杆的结构和滑块的位置，可以实现不同的工艺要求。

例如，可以调整滑块的行程长度、调整滑块的运动速度等。

4. 在压力加工时，将需要加工的工件放置在工作台上，然后启动电动机。

电动机传递动力到连杆，使得滑块带着压头迅速向下运动。

5. 当滑块接触到工件时，由于滑块的惯性，将会产生巨大的碰撞力。

通过调整连杆的结构和滑块的位置，可以实现所需的压力大小。

6. 压力加工完成后，滑块会迅速向上反弹，再次完成往复运动。

这样一次完整的加工过程就完成了。

总之，多连杆压力机利用连杆传递动力，实现滑块的往复直线
运动，通过调整连杆的结构和滑块的位置，可以实现不同的工艺要求。

通过压力加工，可以实现对工件的加工、成型等工艺需求。

多连杆高速压力机运动学特性分析I. 引言A. 研究背景和意义B. 文章结构和内容概述II. 多连杆高速压力机运动学原理A. 多连杆高速压力机的结构和工作原理B. 运动学基本原理及符号表示C. 多连杆高速压力机的运动学方程及求解方法III. 多连杆高速压力机运动学特性分析A. 运动曲线和速度曲线的分析B. 推动点的轨迹和加速度曲线的分析C. 滑块的位移和速度变化分析IV. 数值分析A. 运动学分析的数值求解B. 计算模型的建立及参数设置C. 不同工况下的运动学特性分析V. 结论与展望A. 研究结论B. 研究的不足和未来研究方向参考文献注意：本提纲仅为参考，请作者根据实际情况确定文章内容，并注意提纲的结构和逻辑性。

第一章引言近年来，随着工业生产和制造业的不断发展，各种机器设备得到了广泛应用，其中多连杆高速压力机因其高效稳定的性能而备受关注。

作为一种重要的制造设备，多连杆高速压力机主要用于冲压、成型和塑性加工等工艺。

在实际生产中，多连杆高速压力机的运动学特性对设备的性能指标和产品质量有着重要影响。

因此，研究多连杆高速压力机的运动学特性，对于提升设备的性能水平，保证产品质量具有重要意义。

本文旨在对多连杆高速压力机的运动学特性进行分析，通过运动学原理的解析求解，得到多连杆高速压力机各个运动部件的运动轨迹、速度变化和加速度变化等特征，为多连杆高速压力机的设计、优化和控制提供理论依据和实用方法。

本文主要包括五个章节：第一章为引言，明确了本文的研究背景和意义，介绍了文章的结构和内容概述。

第二章为多连杆高速压力机的运动学原理，主要对多连杆高速压力机的结构和工作原理、运动学基本原理及符号表示、运动学方程及求解方法进行说明并阐述。

第三章为多连杆高速压力机运动学特性分析，主要对多连杆高速压力机运动曲线和速度曲线、推动点的轨迹和加速度曲线、滑块的位移和速度变化等特征进行分析，并通过图表等形式展示结果。

第二章多连杆高速压力机的运动学原理2.1 多连杆高速压力机的结构和工作原理多连杆高速压力机包括底座、机身、滑块、曲柄轴、连杆、飞轮等部件，其中机身上设有进给机构和模具，滑块上装有制动装置。

本科毕业设计论文题目六连杆压力机优化设计和分析学院名称专业班级学生姓名学号指导教师摘要本毕业设计的课题是设计六连杆的压力机并对压力机进行优化设计和运动分析。

其目的是对六连杆压力机进行结构设计并对机构尺寸参数、运动分析、等进行优化设计研究，达到滑块在工作行程内速度波动量最小和压力机具有良好的工作特性。

本文在详述国内外压力机发展现状和发展趋势的基础上，对1600KN的闭式单点机械压力机的主要结构和传动系统进行设计。

设计中主要包括以下设计部分：六连杆机构的运动分析、传动系统的设计计算、六连杆机构的优化设计和运动分析。

本次设计采用参数化设计对六连杆进行优化设计，用Pro/E软件建立三维模型，将模型导入Adams软件中进行动力学仿真，既可以检验设计方案的合理性，又将对深入研究压力机多连杆机构的优化设计和整机性能参数的优化设计产生深刻的指导意义。

关键词：闭式单点压力机；六连杆机构；优化设计；运动分析AbstractThis graduation design topic is to design six connecting rod press and press for optimization design and motion analysis.Its purpose is to press of six connecting rod for structural design and the size parameters, kinematic analysis and optimization design research, achieve velocity of the slider quantity minimum and the press within the working stroke has a good performance.Press both at home and abroad in detail in this paper, on the basis of present situation and development trend of closed type single point of 1600 KN to design main structure and transmission system of mechanical press.Design mainly includes the following parts: in the design of six bar linkage analysis of the movement , the design calculation of the transmission system, six bar linkage optimization design and motion analysis.This design adopts the parametric design to optimize the six connecting rod design, three-dimensional model is established with Pro/E software, the model into Adams software for dynamic simulation can examine the rationality of the design scheme, and will press for in-depth study for the optimization of linkage and the machine performance parameters on the optimization design of profound significance.Keywords: Closed type single point press;Six-linkage mechanism;Optimizationdesign;Kinematic analysis目录1 绪论 (1)1.1国内外压力机的发展概况 (1)1.2压力机多连杆机构的设计方法 (5)1.2.1 传统的设计方法 (5)1.2.2 优化设计方法 (5)1.3本文主要研究内容及研究方法 (6)2 压力机的工作原理及技术参数 (8)2.1压力机的工作原理 (8)2.2压力机的主要技术参数 (9)2.3本章小结 (10)3 六连杆机构的运动模型分析 (11)3.1六连杆机构的运动模型 (11)3.2运动分析及基本关系式的建立 (12)3.3本章小结 (20)4 传动系统的设计计算 (22)4.1传动系统的布置与设计 (22)4.1.1传动系统的布置方式 (22)4.1.2 传动级数和各级速比分配 (23)4.2电动机的选择和飞轮的设计计算 (24)4.2.1 电动机的选择和飞轮的设计计算 (24)4.2.2飞轮的转动惯量的计算 (26)4.2.3 V带轮的设计 (28)4.3传动零件的设计计算 (30)4.3.1 低速级齿轮的设计 (30)4.3.2 高速级齿轮的设计 (35)4.3.3 偏心齿轮芯轴设计 (40)4.4本章小结 (44)5 六连杆机构优化设计和运动分析 (45)5.1六连杆机构优化设计基础 (45)5.1.1 机构优化设计概念 (45)5.1.2 数学模型的建立 (46)5.2六连杆机构参数化设计和优化分析 (49)5.2.1 虚拟样机模型的建立 (49)5.2.2 六连杆机构模型的参数化 (53)5.2.3 设计变量的设计研究 (54)5.2.4 模型的优化设计 (59)5.3六连杆机构的运动学仿真分析 (64)5.3.1 六连杆机构三维模型的建立及导入 (64)5.3.2 添加约束 (68)5.3.3 模型的运动学仿真与分析 (70)5.4本章小结 (72)6 结论 (73)参考文献 (74)致谢 (76)附录一 (77)附录二 (93)1 绪论1.1 国内外压力机的发展概况机械压力机作为工程上广泛应用的一种锻压设备，在工业生产中的地位变的越来越重要[1]。

一种多连杆双点压力机一种多连杆双点压力机的论文提纲第一章：引言- 研究背景- 研究目的与意义- 国内外研究现状- 论文结构第二章：多连杆机构设计- 多连杆机构分类及特点- 多连杆压力机机构设计- 选材与加工工艺第三章：多连杆压力机动力学分析- 动力学建模- 运动方程推导- 动态响应分析第四章：多连杆压力机控制系统设计- 控制系统需求分析- 控制系统设计方案- 控制系统测试与验证第五章：多连杆压力机性能测试与优化- 性能测试与分析- 优化设计与性能提升- 实际应用及展望结论- 研究工作总结- 研究成果展望- 研究中存在的不足及改进方向参考文献第1章：引言随着社会的不断发展，各个行业对压力机性能的需求也越来越高，压力机的性能直接影响到生产的效率与质量。

因此，对压力机的研究和改进一直是工业界和学术界关注的热点问题。

在机械压力机的结构中，多连杆机构得到了广泛的应用，其相比其他结构具有更好的刚性、稳定性和精度等优点。

本论文主要研究的是一种基于多连杆机构的双点压力机。

本章将介绍研究的背景及研究目的和意义，综述国内外研究现状，最后阐述本篇论文的结构。

1.1 研究背景机械压力机是为了满足工业领域对加工制品的需要而发展的一种机械类设备。

在过去的几十年中，压力机已经广泛应用于造船、航空航天、汽车、石油化工、机械制造等行业。

然而，随着经济全球化的发展，以及一系列新工业革命的到来，压力机的应用需求不断上升。

压力机的结构形式也经历了多次改进和创新。

传统的压力机结构多采用曲柄强制滑块机构，但该结构存在着转动一周只能压制一次，无法满足高速、高效、高精度的加工要求。

相比之下，多连杆机构的刚性和平稳程度更好，在高速、高精度、高质量的大批量生产中表现出色，因此在工业领域中得到了广泛应用。

1.2 研究目的与意义本文的研究目的是探讨一种基于多连杆机构的双点压力机的设计、建模、动力学分析和控制系统设计。

具体研究内容如下：1）设计基于多连杆机构的双点压力机，实现高精度加工，提高生产效率。

浅析多连杆压力机2、济南二机床集团有限公司山东济南 2500003、中国重汽集团有限公司山东济南 250000摘要：冲压生产中，提高生产率而不必增加投资或劳动力是我们的目标，一个简单的方法就是提高压机速度。

然而，由于要冲压成形的工件受材料机械性能等条件的限制，欲提高成形速度是很难甚至是不可能的。

使用多连杆驱动技术的机械压力机，不用改变压机的工作行程速度，即可达到提高生产率、延长模具寿命并降低噪声的目的。

其实，多连杆驱动并不是一个新概念，几十年前这种技术就已进入市场。

早在20年代，第一次在文献中出现的该技术被称为“专利快返压机驱动”技术。

1950年BLISS公司制造的称为“均匀行程”的压机被介绍为“可以提供比较慢的拉深速度、较快的上行程，从而提高生产率的压力机”。

1多连杆压力机与普通压力机滑块运动的不同方式成形材料的拉深速度限制了冲压件的生产速度，多连杆压力机克服了这一局限。

它在驱动机构上采取降低滑块工作行程速度、提高滑块空行程速度的措施，实现了提高生产率的目的。

即使同样行程的多连杆压力机以比普通压力机更高的速度运行，模具冲击工件的速度与普通压力机几乎没有区别。

当拉深或成形的工件材料限制了生产速度时，多连杆压力机在提高生产率方面显示出极大的优越性。

关于这一点，图2对各种不同材料进行了分析。

多连杆压力机的滑块速度在初始拉深阶段几乎不变，这利于材料在拉深过程中更好的成形，故能提高零件质量、延长模具寿命。

2多连杆压力机的优越性(1)模具接触金属板料的突然性将提高凸模尖端周围材料的拉应力，即增加了板料在该点破裂的可能性。

因此，即使普通压力机和多连杆压力机都在材料的允许拉深速度内运行，多连杆压力机在同样的运动速度时将比普通压力机更慢的滑块速度接触板料，从而降低撕裂材料的可能性。

(2)由于多连杆压力机滑块以较低的速度接触板料，故降低了噪声和振动，减少了模具内部发热，延长了模具寿命。

(3)与普通压力机比较，多连杆压力机只驱动部分的设计不一样，压力机的其他部分仍然是标准的，因此成本可以大大降低。

平面多连杆机构动力学建模与分析研究Chapter 1 引言在机械传动领域，平面多连杆机构是一种很常见的机械结构。

由于其设计简单、性能可靠等特点，在机械制造、航空、汽车、电子等领域有着广泛的应用。

平面多连杆机构的运动学和动力学分析一直是机械设计和计算机辅助设计领域需要解决的难题之一，因此对平面多连杆机构的动力学建模与分析的研究有着重要的意义。

本文主要介绍平面多连杆机构的动力学建模与分析的研究，包括平面多连杆机构的运动学方程、动力学方程等内容。

Chapter 2 平面多连杆机构的运动学方程平面多连杆机构是由多个连接杆件连成一个复杂的梯形链条结构，运动学方程是了解机构运动状态的基础，是机构动力学建模的前提。

平面多连杆机构的运动学方程通过从机构的杆件运动状态、几何条件及运动约束方程中推导而来。

运动状态是指多连杆机构在其由静止到运动的状态，即是以不同杆件为坐标系所定义的各运动参数与系统间所建立的模型。

悬链线方程是运动学中一个重要的公式，在平面多连杆机构的运动学方程中，用来关联各个连接杆件的运动和几何参数，因此其正确性对运动学方程的推导至关重要。

运动学方程包含了平面多连杆机构四驱动链和五驱动链，它们分别包括四个和五个独立的驱动旋转关节，计算公式如下：四驱动链：$$\begin{cases}x_3=x_0+l_1cos\alpha_1+l_2cos\alpha_2+l_3cos\alpha_3\\y_3=y_0+l_1sin\alpha_1+l_2sin\alpha_2+l_3sin\alpha_3\end{cases}$$五驱动链：$$\begin{cases}x_4=x_0+l_1cos\alpha_1+l_2cos\alpha_2+l_3cos\alpha_3\\y_4=y_0+l_1sin\alpha_1+l_2sin\alpha_2+l_3sin\alpha_3\\x_5=x_2-l_4cos\alpha_4-l_5cos\alpha_5-l_6cos\alpha_6\\y_5=y_2-l_4sin\alpha_4-l_5sin\alpha_5-l_6sin\alpha_6\end{cases}$$其中，$x_i$和$y_i$表示杆件i的末端的坐标，$l_i$是杆件i的长度，$\alpha_i$表示杆件的转角。

机械工程文章发表基于多连杆机械式压力机动力学的分析摘要：在现代社会，机械行业正处于上升期，有着广阔的发展前景，具有快速、精准、柔性自动化的特征。

机械行业的快速发展，有助于促进锻压设备的稳定发展，而机械式压力机既是锻压机械的―个分支，又在机械工业中扮演着不可或缺的角色，并且已经得到了广泛的应用。

由于压力机的种种因素不同，例如转速、环境等因素各有特点，所以实现的运动也是多种多样的。

本文主要针对多连杆机械式压力机动力学发展中的问题、性能以及问题的处理等进行分析。

目前机械工业涉及的领域日益广泛，而锻压机床则是机械工业的基础设备，它不仅仅在水、陆、空等运输领域被广泛应用，而且在化工冶炼方面也发挥着很大的作用。

锻压机械的动力性能是机械压力机设计中所遇到的一大难题，至今在研发过程中还存在各种问题，因为多连杆机械式压力机的结构异常复杂，所以必须对其动力学原理和结构特征进行深入细致的研究，只有攻克了此项难题，才能推动机械事业的进步。

1.多连杆机械式压力机动力学发展中的问题多连杆机械式压力机传动机构的优点就在于其结构简单，具有可操作性，并且其制造起来简便易行，有很强的可靠性，因此它能够适用于多种运动规律和轨迹下所形成的运动。

但是它的缺点就是过于简单的结构要想达到各种复杂条件下的运动条件显然是不容易的，所以随着人们对于机械事业的要求不断的提高，多连杆机械式压力机传动机构的设计理念和要求也在不断地提高。

平面多连杆机构的设计就是以精确各杆的长度为目标，从而让连杆上的某个点沿着轨迹运动，或是找到运动规律，但这恰恰是机械设计中的难题。

因为至今为止，还没有任何完善的设计系统能够加以参考，缺乏系统的设计理念和方式方法，尤其是在机构选型和尺寸综合方面，因为设计过程复杂，需要大量的数据作为支撑，要想保质保量的完成设计是有很大的难度的。

在工艺行程没的等速运动主要包含单曲柄六杆机构和双曲八杆机构。

机构尺寸的把握成为设计中的又一大难题。

因此，必须深入分析机械式压力机动力学中出现的问题，才能够针对问题提出相应的解决方案，及时有效的推动机械事业的发展。

连杆机构的动力学分析与优化设计连杆机构是一种常见的机械传动装置，它由若干个连杆组成，通过铰链连接在一起。

连杆机构广泛应用于各个领域，如发动机、泵浦、机床等，对于实现复杂运动和力学传递起到重要的作用。

本文将对连杆机构的动力学分析与优化设计进行探讨。

一、连杆机构的动力学分析连杆机构的动力学分析是研究其运动规律和受力分布的过程。

在动力学分析中，我们可以通过构建连杆机构的运动学方程和受力方程来描述其运动和受力情况。

1. 运动学方程运动学方程描述了连杆机构中各个连杆的位置和速度之间的关系。

通过连杆机构的几何形状和运动特点，我们可以推导出各个连杆的位置和速度方程。

运动学方程的求解可以帮助我们了解连杆机构的运动规律和运动参数。

2. 受力方程受力方程描述了连杆机构中各个连杆受力的情况。

通过对各个铰链点的受力平衡条件的分析，我们可以得到连杆机构中各个连杆的受力方程。

受力方程的求解可以帮助我们了解连杆机构中各个连杆的力学特性，为优化设计提供基础。

二、连杆机构的优化设计连杆机构的优化设计旨在提高其性能和效率。

在连杆机构的优化设计中，我们可以从以下几个方面进行改进。

1. 结构优化连杆机构的结构优化包括选取合适的连杆尺寸和形状，以及确定连杆的连接方式。

通过对连杆机构结构的优化设计，可以减小其重量和体积，提高其刚度和强度，从而提高整个机构的性能。

2. 运动特性优化连杆机构的运动特性优化包括提高其运动平稳性和运动精度。

在优化设计过程中，可以通过调整连杆的长度比例和位置布局，以及选用合适的铰链点来改善连杆机构的运动特性。

运动特性优化可以使连杆机构实现更加精确和稳定的运动。

3. 动力优化连杆机构的动力优化包括提高其传动效率和降低能耗。

在优化设计过程中，可以选用合适的传动形式和传动参数，以及减小传动过程中的能量损失来改善连杆机构的动力性能。

动力优化可以提高连杆机构的整体效率，并减少对能源的消耗。

三、连杆机构的应用领域连杆机构广泛应用于各个领域，如发动机、泵浦、机床等。

多连杆高速压力机运动学分析鹿新建;朱思洪;何光军;季亚;张莹【摘要】建立了一种多连杆高速压力机的运动学分析模型,利用MATLAB编写了相应的计算程序,并以某研发中的多连杆高速压力机为例进行了实例计算.计算结果表明:该型多连杆高速压力机在下死点附近速度较低、加速度较小,该运动特性有利于减小冲裁过程中产生的振动并降低噪声,提高下死点的精度.%A multi-link high-speed press kinematics equations was established,and the results of kinematic analysis were also obtained.The results show that:this kind of multi- link high- speed press has the characteristics of small velocity and acceleration near the BDC.And these characteristics are help to reduce the noise generated during blanking and vibration, to improve the accuracy of BDC.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2011(022)011【总页数】5页(P1297-1301)【关键词】多连杆;高速压力机;运动学;下死点【作者】鹿新建;朱思洪;何光军;季亚;张莹【作者单位】南京农业大学,南京,210031;南京农业大学,南京,210031;江苏省徐州锻压机床厂集团有限公司,徐州,221116;江苏省徐州锻压机床厂集团有限公司,徐州,221116;南京农业大学,南京,210031【正文语种】中文【中图分类】TG315高速压力机已经历了近百年的发展历史,其驱动机构从曲柄滑块机构逐步发展到各种不同形式的多连杆机构,如以瑞士BRUDERER为代表的杠杆式多连杆机构[1]等。