混合驅(qū)動(dòng)的拉伸壓力機(jī)與精壓機(jī)的基礎(chǔ)理論研究.pdf

1、混合驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)是由常規(guī)電機(jī)和伺服電機(jī)通過二自由度合成機(jī)構(gòu)進(jìn)行混合驅(qū)動(dòng),系統(tǒng)的主要功率和運(yùn)動(dòng)由常規(guī)電機(jī)提供,伺服電機(jī)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)起調(diào)節(jié)作用.這使得混合驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)既有傳統(tǒng)機(jī)械式壓力機(jī)的大功率、運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn),又具有可控性、可調(diào)性,即具有柔性,能夠提供多組輸出運(yùn)動(dòng)規(guī)律.因此,混合驅(qū)動(dòng)壓力機(jī),不用改變機(jī)構(gòu)幾何參數(shù),通過編程控制伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)規(guī)律,就能夠較為方便地調(diào)節(jié)壓力機(jī)滑塊的位移和速度,以滿足不同產(chǎn)品和材料加工工藝的要求.鑒于二自由度混合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

2、的構(gòu)型選擇的重要性,該文從奇異性分析入手,較為深入地分析了一種新型二自由度混合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的可動(dòng)性條件,給出了一種分析多環(huán)多桿機(jī)構(gòu)可動(dòng)性條件的方法.在此基礎(chǔ)上,對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,并根據(jù)機(jī)械式壓力機(jī)典型的深拉伸工藝曲線,對(duì)該混合驅(qū)動(dòng)拉伸壓力機(jī)進(jìn)行了正運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化.首先,假定伺服電機(jī)與常規(guī)電機(jī)一起做定轉(zhuǎn)速的勻速轉(zhuǎn)動(dòng),優(yōu)化綜合機(jī)構(gòu)的幾何尺寸;然后,以第一步優(yōu)化結(jié)果為基礎(chǔ),再對(duì)伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行優(yōu)化.對(duì)于混合驅(qū)動(dòng)精壓機(jī)的基礎(chǔ)理論研究,主要

3、有:(1)根據(jù)精壓加工工藝的特點(diǎn),采用正運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化的方法,分別對(duì)混合驅(qū)動(dòng)精壓機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了多個(gè)實(shí)例的優(yōu)化設(shè)計(jì),找到了該混合驅(qū)動(dòng)精壓機(jī)可以實(shí)現(xiàn)的多組滑塊運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線;(2)對(duì)混合驅(qū)動(dòng)精壓機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)靜力分析,研究?jī)呻姍C(jī)的功率分配情況;(3)應(yīng)用拉格朗日方程推導(dǎo)了二自由度九桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程,并聯(lián)合采用PID控制的直流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力學(xué)方程,建立了混合驅(qū)動(dòng)精壓機(jī)的機(jī)電系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型;(4)采用降階處理的方法將混合驅(qū)動(dòng)精