毕设中文译文说课材料.doc

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1、毕设中文译文精品文档附录2中文译文冗余驱动的伺服机械压力机的设计郭忠和高枫中国机械系统与振动国家重点实验室,上海交通大学,上海200240，2008年12月16日收到；2009年5月25日修订；2009年6月12日公认并电子版出版摘要：伺服压力机是一种新型的机械压力机，由可编程的电机驱动并提供优越的低噪性能、高效率和高精度金属成型操作性。与多连杆机械压力机相似，伺服机械压力机往往需要更大的吨位，而这可能是昂贵的，甚至可能不能用，如重型伺服电机。在本文中，首先对冗余驱动伺服机械压力机提出使用两个伺服电机驱动一个输入轴的一个新

2、概念，即一个输入轴两个伺服电机的模式在可用的伺服电机下有可能更大的压力。然后冲压工作机制设计是详细的。性能指标的建立包括机械优势互惠和链接力的比率。一个有界可行解空间的构造尺寸合成基于无量纲的链路长度和装配条件。性能地图集被描绘在有界解空间，导致冲压机构具有全局寻优的可视化解决方案。最后，案例研究来说明视觉全局优化设计方法，一个正在我们实验室开发的具有200T冲裁力的原型证明了新伺服机械压力概念的功效。该研究对重型伺服机械压力机的发展提供了一个可行的解决方案并发现其在其他类型的电传动重型设备的潜在应用。关键词：伺服机械压力

3、机，冗余驱动，机械设计，视觉全局优化，原型。1引言伺服机械压力机由可编程电动机驱动。这个新版本的机械压力机可被编程以提供比传统的机械压力机更好的低噪性能、更高的效率和高精度金属成型操作性，例如绘画、冲裁、冲压等等。一些压力机制造商自从1990年初以来一直在开发一系列的伺服机械压力机。Komatsu公司开发了收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档冲压力范围从35吨到200吨的伺服压力机。Amada集团生产了所谓的数字式交流伺服压力机具有45吨到300吨的能力。Amino公司开发的伺服压力机冲压力高达2500吨。CHIN

4、FONG生产的伺服压力机冲压力在80吨到260吨之间。伺服压力机的研究与发展不仅吸引了机床行业而且也吸引了世界各地的学术界。SHIVPURI和YOSSIFON等人开发了一种双关节伺服30吨冲裁力的机械压力机。燕和陈建了一个曲柄滑块式伺服冲压机。提出了一种基于混合机的概念新型的伺服机械压力机的，形成了一种具有25吨能力的混合驱动式伺服机械压力机的原型。这种类型的伺服机械压力机是由一个共同的电机和一个伺服电机驱动。一般来说，一个伺服机械压力机的发展涉及到可编程致动器技术，冲压机构设计，连接和框架结构设计和控制系统设计。目前的设

5、计，伺服电机通常用作可编程致动器。联动装置应用于冲压机构。在组件和两件中通过基于力之间的转换和分配的强度和刚度标准验证了连接和框架结构。经典的比例积分微分（PID）控制算法和可编程逻辑控制器（PLC）被引入到控制系统的设计中。总所周知，重型伺服机械压力机需要重型电机。重型电机额定功率和扭矩成倍增加成本，以及伺服电机的最大可用容量已被重载伺服电机技术发展的制约。伺服机械压力机吨位的增加，所需的重型伺服电动机可能是非常昂贵的，甚至可能没有提供。如图1（a）所示，本人研制的一种新概念的伺服机械压力机。这个机器采用两个伺服电机驱动

6、相同的输入轴从而带动一个优化的冲压机构。这种冗余驱动方案提供重型驱动相对于可用单独伺服电机在一个相对较低的成本或可用的更高的功率的一个可能的解决方案。为了验证新的概念，我们实验室和成熟的压力机制造商正在开发200吨冲裁力的伺服压力机原型。如图1（b）所以，机器高5米多，宽2米。这台原型正在进行动态性能、动态控制和冲压工艺规划的实验研究。在以下章节中，首先介绍冗余驱动方案。然后与双关节联动冲压机构的研究基于性能图谱法产生视觉全局优化的解决方案。仿真与案例研究来说明新概念的效率。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档（a

7、）伺服机械压力机（b）冲压机构的原理图图1伺服机械压力机的新设计概念2冗余驱动方案伺服机械压力机可分为单点式和两点式其中一点是指在柱塞一点连接一对机制收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档。通常一对机制有一个伺服电机驱动机一点一电机模式。建立更大的重型伺服机械压力机有两个选择。一个是使用两个大伺服电机的两点类型其两个电机同步通过避免偏置和柱塞的干扰保证。另外一个是使用一个大伺服电机的一点类型其偏置和柱塞干扰仅仅跟制造和装备精度有关。这两种方案都取决于重型伺服电机的发展技术。然而，重型伺服电机是非常昂贵而且很难发展的。

8、如今，伺服电机的容量达200千瓦，只有少数厂家可以生产。使用两个200KW的伺服电机，Amino公司开发了世界上最大伺服机械压力机其冲裁力高达2500吨。在中国，现在最大只能制造75KW的伺服电机。所谓的冗余驱动被应用在我们的研究中，该方案采用两个伺服电机驱动的一个输入轴，从而产生更大的容量。如图1所示