混合驱动注塑机五杆合模机构设计
混合驱动平面五杆并联机构的工作空间研究
（Ａ＋丑＋Ｃ）Ｘ２—２ＤⅨ＋Ａ＋曰一Ｃ＝０
（５）
其中
Ａ＝砰＋层＋层＋ｚ；一琏
８＝２２４ｆ５ｃｏｓ口４—２ｆｌ Ｚ４ｃｏｓ（六一日１）一２Ｚｌ Ｚ５ｃｏｓ口１ Ｃ＝２２３ Ｚ４ｃ０８口４＋２２３２５—２２１ｆ３ｃｏｓ口ｌ
Ｄ＝２２３ Ｚ４ｓ协以一２Ｚｌ Ｚ３ｓｉｎ口ｌ Ｘ：Ｘ（Ｚｌ，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４，Ｚ５，ｐ１，六）＝ｔａＩｌ（口３／２）
工 命作＝点 一ｒ：纵ｒ坐 ｃ２ｏｃ标ｓｏ（的ｓ铲鸭位口置刊’误蛊差 雨△ 揣抵ｙ△出为ｚｆ一ｌ—
嘲［ｓｉｎ鸲以一训ｒ：蛊ｓｉｎ（揣臼，△一口ｆ）３｛＋粼］△ｚ。一
咖ｕｆ配Ⅲｎｇ ｑｕ粕ｔｉｔａｔｉｖｅ删ｙｓｉｓ ａｎｄ ｔｌｌｅ硒ｓｅＩＩｌｂｌｙ ｅｍ叶，ｔ｝Ｉｅ ｐ血ｃｉｐｌｅ ０ｆ锄珊ｓｕｐｅｌｐｏｓｉｔｉ∞ｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ
０ｆ ｔＩｌｅ
ａｃｃ呲ｙ ｅ珊ｒ ｉｎｎｕｅｎｃｅ ０ｎ ｍｅ
ｏｆ ｗｏｒｋｓｐａｃｅ，Ｗｈｉｃｈ ｈ嬲黟ｅａｔ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｓｉ印ｍｃ锄ｃｅ．
绘制混合驱动平面五杆并联机构的工作空间的程 序流程图如图３所示。
要使常规电机和伺服电机都做单向周转运动，且 符合实际工况要求。平面五杆中最长杆与较短两杆杆 长之和小于其他两杆杆长之和，且最长杆作为机架、较 短两杆作为连架杆［５】１８２２—１８２３。例如，Ｚｌ－８，ｆ２＝２６，ｆ３ ＝２８，Ｚ４＝１０，ｚ５＝３０，７２＝２０，此时Ｚｌ、Ｚ４均作单向整周 转动。
实际应用中不太直观；文献［６］根据混合输入五杆机构 的可动性条件用图解的方法给出了连杆铰接处的工作 空间，但是精度不高且求解效率低。本文中我们采用解 析法定量推导出常速、伺服电机不同组合的转角输入所 对应的机构工作点位置输出，并给出求解流程图，通过 Ｍａｔ协编程实现运用软件方式绘制工作空间；此外，运 用原始误差独立作用原理（叠加原理），针对机构理论设 计用于实践过程中构件制造、装配误差而引起的机构工 作点的工作空间误差进行了分析。
混合驱动五杆机构的构型和连杆曲线变化规律的研究
( 5)
ClaSSI : LmaX + Lmin1 + Lmin2 = La + Lb
( 6)
因此根据平面五杆机构中能成为曲柄杆件数可将平面
五杆机构分为三曲柄机构~ 双曲柄机构~ 曲柄摇杆机构和双 摇杆机构G
对 ClaSS I 类机构 由式( 2) ~ ( 3) ~ ( 4) 知: ClaSS I A: 若 两 较 短 杆 为 L1~ L5 则 转 动 副 A~ B~ E 为 周转副 C 不为周转副 则当两输入角等于任意角时 杆 L1~ L4~ L2 都能成为曲柄 而角 7 永远不等于 O 或 18O 该机构 称为无条件三曲柄机构G 该构型的尺寸条件为
L4 + L1 + L5 < L2 + L3
< L2 + L1 + L5 < L3 + L4
( 7)
L L3 + L1 + L5 < L2 + L4
ClaSS I B: 若 两 较 短 杆 为 L4~ L5 则 转 动 副 A~ D~ E 为
周转副 C 不为周转副 则当两输入角等于任意角时 杆 L1~
根 据 式 ( 2) 在 平 面
铰链五杆机构中 连接某
个转动副的两个邻杆中
若 其杆长满足式( 2) 的杆 长条件 则该转动副为周
转副 否则为摆动副, 再
根 据( 2) 式进一步推理可
得知: 在平面铰链五杆 2) 则该杆两端的转动副皆为周转副,
( 1Tianjin university Tianjin 300072; 2 Tangshan Iron 8 Steel Co. Tangshan 063000) Abstract: Based on the analysis of the link length of a planar f ive-bar the assemblability of linkage and the suf f icient and necessary condition of the existence of f ull revolvable joint are proposed. Then the type of the planar f ive-bar linkage is analyzed. The existence condition of unconditional triple crank unconditional double crank unconditional crank -rocker and double rocker are derived. Based on computer mechanism simulation the coupler curve of a hybrid f ive-bar linkage With double crank are investigated and some laWs of coupler curve are derived f or the first time. Key words: Five-bar linkage; Coupler curve; Hybrid mechanism; Computer simulation
连杆混合驱动五杆机构的工作原理毕业论文
机械装备的发展一．机械装备的应用近十几年来，随着计算机技术和现代控制理论等相关科技的迅速发展，以数控加工为代表的柔性加工日趋完善，基本上实现了自由曲面形状加工阶段的自动化，但其精加工主要还依靠熟练工人的手工操作。
由于手工操作生产效益低下，加工质量不稳定，难以适应自由曲面低成本、短周期、高质量的要求，研究一种高效自动化的研抛设备势在必行，本研究针对自由曲面研抛加工所开发的虚拟轴混联机床就是为了适应这种需求。
二．状态分析本处所开发的是并联、串联有层次联结在一起的混联机床。
通过大量文献阅读，建立了各种并联机构模型，运用Adams 软件对各种并联机构模型进行分析，证明了3PTT运动副可以实现动平台三维空间运动。
用Adams 软件建立的该机床并联机构模型，并进行自由度问题研究和动平台的运动分析。
仿真结果表明，该并联机构具有三个自由度，动平台是平动的运动状态。
三、自由曲面研抛机床的位姿分析根据该机车的运动特性，利用解析法建立并联机构的正解方程，首先建立并联机构的解析图形，如图2所示。
图2 研抛机床并联机构解析图两端取模平方知：利用齐次变换的方法建立了自由曲面研抛机床串联机构的位置正解，并将串并联机构通过动平台为纽带，得到机床的位置正解。
运用欧拉角表达研抛工具的轴线姿势，发现该轴线姿势只与串联机构有关，而与并联机构无关。
四、自由曲面研抛机床的动力学分析及其仿真机床的动力学研究，包括机构惯性力计算、受力分析、动力平衡、动力学模型建立、计算机动态仿真等。
特别是在机器的运行速度不断提高的情况下，动力学问题的重要性就显得尤为突出，由于计算机的不断发展，使动力学计算、分析、模拟的手段逐步实现了现代化。
对机构动力学研究的深入，促进了机器的运转速度进一步提高，对机器的控制提供较为精确的理论基础。
五、自由曲面研抛机床结构的研究机床的研制分为二大部分：一是确定其机械结构方案包括机床机架设计；动平台设计；终端执行器设计等。
二是研制控制电路和控制软件等。
混合驱动连杆机构设计策略的研究
机构运动控制器的设计主要内容是选择控制策略的和确定控制参数等。
通常将机构的结构设计、运动设计、动力设计合并，称为机构的机械方面的设计。
由于机构的结构＇鼓计目前还没有公认有效的设计计算方法，本文将不再将机构的结构设计列入考虑范围之内。
在设计中含有许多变量，有些设计变量是只对某些方面的性能有影响，而有些变量是对所有方面的性能都有影响。
比如务个构件的质量和转动惯量对机构的运动设计没有影响．只对动力和控制设计产生影响；而各个构件的杆长不仅对机构的运动设计有影响，而且对机构的动力设计和控制设计有影响，因为在机构的动力学方程式中，杆长一般是不可消除的变量。
２．１逐一进行策路（ＳｉｎｇｌｅＰａｓｓＳｔｒａｔｅｇｙ）将设计过程分为运动设计、动力设计和控制设计，依次进行优化设计。
进行下一阶段的设计时，将上一阶段所确定的变量统统作为已知的参数，而且不再进行改变。
这种设计策略的优点是可以充分利用现成的机构设计理论、方法和工具。
所存在的问题是：即使设计在运动、动力和控制三个方面都分别是最优的解，也不能保证整个机构的］＿＝作性能是最好的，其原因是机构设计问题通常为非线性的，不符合线性系统的迭加原理；另外一方面，设计的最终结果取决于机构的运动设计，因为运动设计是整个过程中的第一步，后面的动力设计和控制设计都是在运动设计的结果上进行的。
如果运动设计的结果好，则整个机构设计就会有好的结果，反之亦然。
２．２迭代策略（ＩｔｅｒａｔｉｖｅＳｔｒａｔｅｇｙ）迭代策略实际上是在逐一进行策略的基础上增加了反馈重复的环节。
这种策略比较强调在设计时确定机构的整体性能。
在不损害控制器性能的条件下进行机构的运动和动力设计，然后，又在不损害机械性能的条件下进行控制器的设计，直到满足机构的整体性能要求为止。
也可以预先设置迭代次数，ｌ，当完成了，ｌ迭代之后就结束设计过程。
迭代策略利用了逐一进行策略的优点，同时又在一定程度Ｌ克服ｒ它的缺点。
设计的结果无论是对于机构的运动、动力设计，还是控制设计都是最优的，而且无论设计的顺序是否相同，最后的设计结果都应当是相同的。
混合输入五杆机构构型的分析_周双林
情形 5: 由式 ( 6)可知 ,杆 3最短且满足 Grashof 准则 . 因此满足式 ( 6)的四杆机构为曲柄摇杆机构 , 杆 3为曲柄 ;由式 ( 7)可知 ,杆 2最小且满足 Grashof 准则 ,因此满足式 ( 7)的四杆机构为双摇杆机构 .
周双林 , 邹慧君 , 姚燕安 , 郭为忠
(上海交通大学 机械工程学院 ,上海 200030)
摘 要: 利用开链机构的工作空间位置关系、四杆机构的可装配条件和 Grashof 准则 ,分析四杆机 构的所有构型 . 基于四杆机构构型 ,分析满足混合输入要求的所有五杆机构构型 . 将混合输入五杆 机构分为 3种类型: 无条件三曲柄、无条件两曲柄和无条件单曲柄类型 . 根据四杆机构的可装配条 件 ,推导出五杆机构不会出现奇异位置的条件 ,即两连杆不共线的条件 . 利用此条件 ,进一步得到满 足混合输入要求且不出现奇异位置的五杆机构的 3种类型 . 这 3种类型为混合输入五杆机构尺度 综合提供了重要的尺寸约束条件 . 关键词: 混合输入五杆机构 ; 无条件曲柄 ; 奇异位置条件 ; Grasho f准则 中图分类号: T H 122 文献标识码: A
行到极限位置且满足式 ( 1)～ ( 8)时 ,则杆 4为无条 件曲柄 .因四杆机构有双曲柄、曲柄摇杆和单曲柄 3
种类型 ,故将五杆机构分为无条件三曲柄、无条件两
曲柄和无条件单曲柄 3种类型 .将 l4+ l5 和|l4 - l5|
作为机架杆长度代入式 ( 1)时 ,得到混合输入五杆机
构无条件三曲柄类型 ; l 4+ l5 和|l 4 - l 5|代入式 ( 2)、
课设设计任务书-注塑机合模系统结构设计
广东工业大学课程设计任务书题目名称注塑机合模系统结构设计学生学院材料与能源学院专业班级材料成型及控制工程材加11（2）班姓名学号一、课程设计的内容《成型设备课程设计》的设计内容是设计注塑机的合模系统，可采用液压合模系统或液压-双曲肘合模系统，要求能实现模具的开启、闭合和锁紧功能。
设计注塑机合模系统的机械结构，包括其安装位置、结构形状，对关键零件进行强度校核，绘制机械结构原理图，撰写设计说明书。
具体工作量按第三点执行。
二、课程设计的要求与数据1．在规定时间内独立完成自己的设计任务；2．及时了解有关资料，作好准备工作，充分发挥自己的创造性；3．要求计算准确，结构合理，图面整洁，图样和标注符合国家标准；4．设计说明书要求表达清楚，句子流畅，书写工整，插图清晰整齐。
三、课程设计应完成的工作1. 对任务书指定的题目进行动作分析，制定总体工作方案；2．设计合模系统的机械结构，对关键零件进行强度校核；3．采用合适的图纸，绘制合模系统的结构原理图；4．撰写设计计算说明书，按学校毕业设计说明书规定格式编写并装订成册（A4纸约20页）。
四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献[1]成大先主编.机械设计手册. [M].北京:化学工业出版社,2008.04[2]吴宗泽主编.机械零件设计手册.[M].北京:机械工业出版社,2004.455-488,818-869[3] 王三民编著.机械设计计算手册.[M].北京:化学工业出版社,2012.07[4] 成大先主编.机械设计手册液压传动单行本.[M].北京:化学工业出版社,2010.1[5] 李绍炎主编.自动机与自动线.[M].北京:清华大学出版社,2010.2[6] 北京化工学院、华南理工学院合编.塑料机械设计.[M].北京:轻工业出版社,1990.发出任务书日期：2014年 6月14日指导教师签名：张婧婧计划完成日期：2014年 6 月27日基层教学单位责任人签章：陈绮丽主管院长签章：肖小亭。
全电动注塑机混合驱动式合模机构优化分析
有 注 塑机 合模 系统 的基 础上 ，创 新性 地将 混合 驱动 机 构与全 电动注 塑机 合模 机构 结合 ，研 发 出一种 全 电动 注塑 机混 合驱 动式 合模 机构 ，由大 功率 常规 电机取 代 原有 大功 率伺 服 电机 ，与小 功率 伺 服 电机 共 同驱 动合
由于液 压 驱 动 双 曲肘 斜 排 列 七 支 点 合 模 机 构 具 有 超大行 程 比、锁 模 刚性特 性优 越 、移 模 速度高 且 稳 定 等优 势 ，本文 根据 全 电动 注塑 机 的设 计要 求 ，将
Ａｂｔａ ｔ ｏ ｅｐ ｒｏｅｏ ｅｄｎ ｐｔｅｖｌ ｉ ｆ ｈｆｎ ｄ ｆａ ‘ｌｃ ｉ ｉ ｅｔ ｎｍｏ ｉｇ ｓ ｃ：Ｆ ｒｔ ｕｐ ｓ ｆｓ ｅ ｉｇｕ ｈ ｅｏ ｔ ｏ ｉｉ ｍｏｅｏ ｌ ｅ ｔｃ ｎ ｃｉ ｌ ｎ ｒ ｈ ｐ ｃｙ ｓ ｔ ｇ ｌ ｅ ｒ ｊ ｏ ｄ
第 ４ 第 ４期 ０卷 ２１ ０ ２年 ４月
塑 料 工 业
ＣＨＩ ＮＡ ＬＡＳ ＣＳ ＮＤＵＳ Ｐ ＴＩ Ｉ ＴＲＹ
全 电动 注 塑 机 混 合 驱 动 式 合 模 机构 优 化 分析
边旭 东 ，伍 先安 ，谢鹏 程 ，丁 玉梅 ，杨 卫 民
（ 京 化 工 大 学 机 电工 程 学 院 ，北 京 １０ ２ ） 北 ０ ０ ９ 摘 要 ： 以加 快 合 模 机 构 移 模 速 度 和 优 化 移 模 速度 曲 线 为 目的 ，优 化 设 计 出一 种 新 型 混 合 驱 动 式 合 模 机 构 ，并 对 该
ｍａｉ ｓａ ｄ ｄ ｎ ｍｉｓ ｅ ｃ ｅ ｅ ｈ ｘ ｓｉ ｌ—ｌ ｃｒｃ ｈ ｂ ｉ 。 ｒｖ ｎ ｃ ａ ｉ ｇ ｓｒ ｔ ｒ ． ｔｃ ｎ ｙ ａ ｃ ｘ ｅ ｄ ｄ ｔ ｅ ｅ ｉｔ ｎｇ ａｌｅｅ ｔｉ ｙ ｒｄ ｄ ｅ ｌｍｐ ｎ ｔｕｃｕ ｅ ｉ
机械原理课程设计五杆
机械原理课程设计五杆一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握五杆机构的基本结构及其运动原理；2. 使学生了解五杆机构在机械系统中的应用及优缺点；3. 引导学生掌握分析五杆机构运动特性的方法。
技能目标：1. 培养学生运用五杆机构进行简单机械设计的实际操作能力；2. 培养学生利用计算机软件对五杆机构进行模拟分析的能力；3. 提高学生解决实际工程问题中五杆机构相关问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械原理学习的兴趣，培养其创新意识和实践能力；2. 培养学生团队协作精神，使其在合作中学习、成长；3. 引导学生认识到机械原理在工程技术中的重要性，树立正确的工程观念。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够正确描述五杆机构的基本结构，并解释其运动原理；2. 学生能够运用所学知识，对实际机械系统中的五杆机构进行简单设计；3. 学生能够使用计算机软件对五杆机构进行模拟分析，并给出分析报告；4. 学生能够针对五杆机构在实际工程中的应用，提出合理的优化建议。
二、教学内容本课程教学内容依据课程目标，结合教材以下章节进行组织：1. 五杆机构基本概念与分类（教材第3章）- 五杆机构定义及基本构成；- 五杆机构的类型及其应用场景。
2. 五杆机构的运动分析与设计（教材第4章）- 五杆机构的运动方程及求解方法；- 五杆机构的设计原则与方法；- 五杆机构运动分析的计算机模拟。
3. 五杆机构的动力学分析（教材第5章）- 五杆机构动力学模型建立；- 动力学方程的求解方法；- 五杆机构动态特性分析。
4. 五杆机构在机械系统中的应用案例（教材第6章）- 五杆机构在车辆工程中的应用；- 五杆机构在机器人技术中的应用；- 五杆机构在其他机械系统中的应用。
教学安排与进度：1. 第1周：五杆机构基本概念与分类；2. 第2-3周：五杆机构的运动分析与设计；3. 第4周：五杆机构的动力学分析；4. 第5周：五杆机构在机械系统中的应用案例及讨论。
混合驱动平面两自由度五杆机构的完全分类
收稿日期: 2001 12 11 作者简介: 方新国( 1966-) 男( 汉) 湖北 副教授 博士生
据 开 链 单 杆 AB 机 构 和 开 链 二 杆 BCD 机 构 B 点 的 工 作 空 间的位置关系 可以确定四杆机构的所有类型
1 平面四杆机构类型分析 图 1 所示为平面铰链四杆机构 杆 1 长 Z1~ 杆 2 长 Z2~ 杆
3 长 Z3~ 杆 4 长 Z4 将四杆机构从 B 铰链处断开 四杆机构变 为两个开链机构 即开链单杆机构和开链二杆机构 对于开
长度代入不等式( 5) ~ ( 8a) 和( 8 ) 可得无条件两曲柄类型:
l1 + l4 + l5 < l2 + l3
l1 + l2 + l5 < l3 + l4
L l1 + l3 + l5 < l2 + l4
( 14)
l1 + l4 + l5 < l2 + l3
l1 + l2 + l4 < l3 + l5 ( 杆 1 和杆 4 可能为曲柄) ( 15)
( 16) ( 杆 3 和杆 4 可能为曲柄) ( 17)
l2 + l3 + l5 < l1 + l4 l2 + l4 + l5 < l1 + l3
L l1 + l2 + l5 < l3 + l4
混合驱动五杆机构的静力学研究
氖＝属
（１４）
将（１４）式代入（１３）式，得：
［（芋）７一（】｝’）０］瓦＝０
（１５）
由于该公式对任意瓦都成立。所以有：
（；）７一（】｝．）０＝０
（１６）
将（１６）式第二项移项，而后两边取转置，得：
（≯厂（乏）
∽，
其中，＿ｒ为雅可比矩阵，见（１２）式。
（１７）式即为混合驱动五杆机构在平衡状态下末端执行器对外作用力；，＝ｆ¨１，设末端执行器对外作用
ｌｆｌｃ。ｓ口，百ｄ０１“ｃ。ｓ如百ｄ０２＝－ｆ４ｃ。ｓ以面ｄ９４“ｃｏｓ６１３警
化简（５）式，消去警，得：
１五酉可百一面币而百 ｄｐ２ Ｚ４ｓｉｎ（０３—０４）ｄ０４ ｄ０４ Ｚｌｓｉｎ（如一０１）ｄ０１
百２
（６）
设；＝（羹），否＝（２）要推导混合驱动五杆机构的雅可比矩阵，需要先建立五杆机构末端执行器的位置；
第３２卷第２期 ２０１０年５月
河北理工大学学报（自然科学版） ＪｏｕｒｎＭ ｏｆ Ｈｅｂｅｉ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ）
Ｖ０１．３２ Ｎｏ．２ Ｍａｙ．２０１０
文章编号：１６７４４）２６２（２０１０）０２－００２６４）４
混合驱动五杆机构的静力学研究
ｓｉｎ（以一如）
Ｉｉｃｏｓｎ０３ｓｉｎ（０ｌ一巩）／４ｃｏｓ０２ｓｉｎ（以一以）
ｓｉｎ（０３一如）
ｓｉｎ（岛一以）
（１２）
．，即为混合驱动五杆机构雅可比矩阵的一般表达式。
（ａ）受力甲衡
（ｂ）虚位移
图３混合驱动五杆机构受力平衡与虚位移图
２ 合驱动五杆机构静力学关系式的推导
如图３（ａ）所不，末端执行器对外作用力为Ｆ，根据牛顿第三定律，外界必同时对末端执行器作用一等
曲柄—连杆混合驱动五杆机构的分析与综合的开题报告
曲柄—连杆混合驱动五杆机构的分析与综合的开题报告一、研究背景与目的随着工程技术的发展，机器人用途越来越广泛，需要满足更高的运动性能和精度要求。
五杆机构是一种常用的机械运动链，具有结构简单、建模容易、运动灵活等优点，因此被广泛应用于机器人领域。
曲柄-连杆混合驱动五杆机构作为五杆机构的一种变形，具有独特的结构和运动形态，现在也已经开始应用于机器人的设计中。
本文的研究目的在于对曲柄-连杆混合驱动五杆机构进行分析和综合设计，为机器人领域的研究和应用提供一些参考。
二、文献综述关于五杆机构的研究已有较为成熟的理论基础和实验验证，例如，Gosselin等人曾对五杆机构的情况进行了分析，并将其应用于机器人的设计和运动控制中。
Chen和Huang则对五杆机构进行了优化设计，改进了其精度和耐久性。
而对于曲柄-连杆混合驱动五杆机构的研究相对较少，目前仍缺乏全面的研究和分析。
Soulat等人研究了曲柄-连杆混合驱动机构的动力学性能，发现在特定运动条件下，这种机构可以产生平稳的周期运动。
Yu等人提出了一种基于曲柄-连杆混合驱动机构的新型机器人手臂设计，具有快速、高精度、稳定的性能。
三、研究内容和方法1.对曲柄-连杆混合驱动五杆机构的结构和运动学特征进行分析和建模，并进行运动仿真和验证；2.对曲柄-连杆混合驱动五杆机构的静力学和动力学进行分析，探讨其运动效率和负载能力；3.开展曲柄-连杆混合驱动五杆机构的优化设计，提高其运动性能和精度；4.在以上研究基础上，结合机器人实际应用，进行曲柄-连杆混合驱动五杆机构的综合设计和实现。
研究方法包括理论分析、运动仿真、CAD设计、参数优化及实验验证等。
四、预期成果1.对曲柄-连杆混合驱动五杆机构的结构和运动学特征进行全面分析和建模，为其理论研究提供参考；2.对曲柄-连杆混合驱动五杆机构的静力学、动力学和优化设计进行研究和探讨，提高其运动性能和精度；3.基于曲柄-连杆混合驱动五杆机构，进行机器人实际设计和应用，实现相关机器人控制和运动控制的目标。
混合驱动平面两自由度五杆机构的完全分类
混合驱动平面两自由度五杆机构的完全分类
方新国;邹慧君;周双林
【期刊名称】《机械科学与技术》
【年(卷),期】2003(022)001
【摘要】不使用传递角而利用四杆开链机构工作空间的位置关系及可装配条件,分析满足混合输入要求的所有五杆机构类型和它们的不等式.它比利用传递角得出的不等式更能确定尺寸关系.根据在混合五杆机构的四个杆中,可能为曲柄的杆的个数,将它分为三种类型:无条件三曲柄两种、无条件两曲柄十种和无条件单曲柄十六种.根据五杆机构不出现奇异性的条件,进一步得到满足混合输入要求且不出现奇异位置的五杆机构的三种类型.这三种类型为混合五杆机构尺度综合提供重要的尺寸约束条件,同时也为混合五杆机构的分析和设计提供重要的理论基础.
【总页数】4页(P74-76,79)
【作者】方新国;邹慧君;周双林
【作者单位】上海交通大学,机械工程学院,上海,200030;上海交通大学,机械工程学院,上海,200030;上海交通大学,机械工程学院,上海,200030
【正文语种】中文
【中图分类】TH112
【相关文献】
1.基于DE优化方法的混合驱动平面五杆机构实现点位对应综合 [J], 魏宏;谢进;陈永
2.混合驱动平面二自由度五杆机构运动性能分析 [J], 严慕容
3.混合驱动平面五杆并联机构的工作空间研究 [J], 彭利平;訾斌
4.混合驱动平面五连杆机构优化设计与迭代学习控制 [J], 曹建斌;訾斌
5.混合驱动平面两自由度七杆机构最优运动规划 [J], 方新国;邹慧君;郭为忠;梁庆华
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混合驱动注塑机五杆合模机构设计
塑料注射成型机合模部分设计摘要塑料注射成型机简称注塑机，是利用塑料成型模具将热塑性塑料或热固性塑料制成各种塑料制品的主要成型设备。
注塑机合模部分的设计分为五部分，包括合模电机的选型、滚珠丝杠的详细设计、五曲肘合模机构的设计校核、调模机构以及拉杆的设计与校核。
本文以小型全电动式注塑机为设计目标，摒弃机械液压式注塑机中采用合模油缸作为执行机构，而是采用电机+滚珠丝杠的传动方式，实现注塑机的合模动作；采用调模电机实现调模动作。
本文完成了合模电机、调模电机的选型设计、滚珠丝杠、拉杆、五曲肘合模机构的详细设计和部分校核。
全电动式注塑机比机械液压式注塑机响应速度快、精度高、节水节电、无油液污染。
关键词：全电动式注塑机，合模装置I / 31Design of Clamping Component in Plastic Injection MoldingMachineABSTRACTPlastic injection molding machine is referred to as the injection molding machine. It is the main forming equipment which can convertplastic molding thermoplastic or thermosetting plastics into plastic products. Design of injection molding machine clamping part is divided into five parts, including selection of the mold closing motor, detailed design of ball screw, design of five-toggle clamping mechanism and mould adjusting mechanism and design and checking draw rods.The goal of this paper is the small all-electric injection molding machine. It abandons the mechanical hydraulic injection molding machine and closing mould cylinder as the actuator, but using the“drive motor + ball screw”. It realizes the mold closing action of injection molding machine. This paper completed selection design and detaildesign of the mold closing motor and die adjusting motor, ball screw, rod, five-toggle clamping mechanism.Fully electric injection machine has faster response speed, higher precision, more energy saving and no oil pollution than the mechanical hydraulic injection molding machine.KEYWORDS:Fully electric plastic injection molding machine, clamping component目录1 绪论11.1 国内外塑料注塑成型机市场发展现状21.2 注塑机工作原理32 方案论证52.1 合模机构的类型52.2 电动式合模机构的常见形式的选择63 合模机构的参数及尺寸计算83.1 合模力的确定83.2 模板尺寸及拉杆间距的确定83.3 动模板行程Sm93.4 肘杆机构的尺寸参数研究93.5运动特性分析103.6力学特性分析123.7肘杆机构自锁及正常运动条件133.8肘杆机构的尺寸等参数确定134 内翻式合模机构机械结构设计164.1 连杆的设计与校核164.2销轴的设计与校核164.3 合模机构滚珠丝杠的设计174.3.1 滚珠丝杠副的导程174.3.2 当量载荷174.3.3 估算滚珠丝杠副的底径184.3.4 滚珠丝杠的强度校核184.4 合模电机的选型184.5注塑成型机的调模机构的设计204.5.1调模机构的选型214.5.2 调模机构调模电机214.6拉杆的设计214.6.1拉杆的强度分析224.6.2拉杆的疲劳分析234.6.3 拉杆上螺纹的设计245 小结25致谢26参考文献27III / 311 绪论塑料工业是国民经济重要工业部门，又是一个新兴的综合性很强的工业体系。
注塑机合模部分设计毕业设计
注塑机合模部分设计毕业设计摘要：注塑机关键是合模机构部分。
合模机构是注塑机最重要的机械部件，注塑机的合模机构形式很多，常见的机构主要可分三种：全液压式，液压-机械式，电子机械式。
液压机械合模机构是当前使用最为普遍的合模机构。
液压机械合模机构一般有移模液压缸和曲肘连杆两部分串联而成，习惯上也称为肘杆式合模机构。
在开合模过程中，这种机构能实现慢-快-慢的运动过程，提高了合模速度，节约了能耗并提高了效率[1]。
关键词：合模机构；双曲肘；开合模；液压Design Of Clamping Machanism For Plastic InjectionMachineAbstract: Clamping mechanism is the Key part of the Injection molding machine. Clamping mechanism is the most important component of Injection molding machine, Clamping mechanism has many forms, but commonly used can be divided into three types: hydrostatic transmission, hydraulic-mechanical and electronic mechanical. Hydraulic mechanical is most widely used now. hydraulic-mechanical Clamping mechanism is always consist of Hydraulic cylinder and song cubits connecting rod. It also becalled Cubits long pole type shut the mould institutions.In the process of combining a model , this mechanism can achieve slow -fast-slow ‘s speed movement process; improve the speed of spotting and it also can save energy consumption and Improve efficiency.Keyword: Clamping Mechanism; Hyperbolic cubits; Spotting; Hydraulic1 前言1.1 液压技术的发展趋势液压传动作为一种传动方式，由于具备功率密度高，结构小巧，配置灵活，组装方便，可靠耐用等独到的特点，已成功地用于一切需要中等以上功率输出，且需对运动过程进行灵活控制和调节的地方，是现代化传动与控制的关键技术之。
联动凸轮—五杆组合机构的参数优化设计研究
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邀 纸吸嘴 在吸纸 时 沿铅垂方 向运动 ， 送 纸 阶段沿水平方 向运动 ， 此外 ． 虑到 装配 上的要 求， 考 应使 整个 吸嘴机构处于 给纸 堆 以上 的位 置 ， 纸机构 不 能与给纸堆 的位 置 冲突。 吸 联 动 凸轮 一五杆 组 合机 构 Ｉ忭 原 理 ：棚 １所示 ， ０ 点为联动 凸轮 的回转 中心 。 当凸轮 １处于 推程 阶 Ｉ ： 段． 凸轮 ２ 予 近休 止状 态时 ． ６不 动 ， ： 逆 时针 摆动， 动杆 ５作顺 时针摆 动， 处 杆 ］２ 带 吸头 向 上运 动实 现预 定 运动轨迹 ． 完成 吸纸过 程 １ 凸轮 １ 当 处 远 体 止状态 时， 凸轮 ２ｌ 于推程 阶段 ６做 逆 时针摆 动， 处 杆 带动 吸头 宴现水平 轨迹 ． 成送纸 过程 ； 完 当两 凸轮 同时 处于 回程 阶段时 ， ２顺 时针 、 ６ 时针转 动 ， 吸 头沿 曲线 杆 杆 逆 使
收 稿 日期 ：０ １ ４ ９ ２ ０ —０ 一ｌ 作 者 简 介： 晓 华 女． ９０年 ． ｌ 主 要 研 究 机 械 仨 讪 ａ ｕ） 理 论 顾 １７ 讲 投
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XS_ZY_120A塑料注射成型机合模装置的设计
文章编号:1005-2895(2001)04-0033-03XS -ZY -120A 塑料注射成型机合模装置的设计高秀兰 (宝鸡文理学院机械工程系,陕西宝鸡721007) 摘 要:介绍了XS -Z Y -120A 型塑料注射成型机合模装置的设计,主要包括其主要功能结构、工作原理、模板距离调节机构、推出机构及其液压系统,并分析了其优缺点。
关 键 词:塑料注射机;液压—单曲肘合模装置;推出机构中图分类号:T Q 320.66+2 文献标识码:B收稿日期:2001-07-02作者简介:高秀兰(1965-),女,陕西扶风县人,宝鸡文理学院讲师,工学学士,主要研究方向为机械设计,CA D/CA M.1 引 言在塑料注射成型机中,合模装置的设计是否合理,关系到成型模具能否可靠地闭锁、开启;方便、可靠地取出塑料制品;以及塑料注射成型机生产率的提高。
可见,合模装置的设计在塑料注射成型机的设计中占据着比较重要的地位。
2 XS -ZY -120A 型塑料注射成型机的工作原理注射成型机的示意图如图1所示。
注射成型机的注射过程由三个阶段组成:呈粒状的塑料原料被输送机送到料斗9中,再落入料斗出口处的螺杆8内,然后被螺杆连续均匀地向前输送。
螺杆在输送物料的过程中,逐渐压实物料,并在料筒外加热和螺杆剪切热的作用下,将物料加热到粘流态。
粘流态的塑料被螺杆推送到螺杆头部积聚,压力逐渐升高。
当此压力升高到一定值时,压力阀换向,注射油缸11的活塞退回,带动螺杆后退,对螺杆头部物料进行计量。
螺杆退回到一定位置,其头部的熔料增多到所需的注射量时,限位开关动作,使螺杆停止后退和转动,预塑完毕。
同时,合模机构在合模油缸的推动下移动动模5使模具闭合,整个注射座也前移,使喷嘴对准模具的主浇道口。
然后,注射油缸切换,带动螺杆按要求的注射压力和注射速度将熔料注入到模腔内。
注射完毕,就完成了第一阶段工作。
第二阶段是保压。
在熔料充满模腔后,螺杆仍然不图1 注射成型机示意图1-顶杆固定板 2-顶出底板 3-动模安装板4-顶杆 5-动模 6-定模 7-定模安装板8-螺杆 9-料斗 10-电机 11-注射油缸停地转动,不断向模腔内补充制品冷却收缩所需要的物料,保持熔料一定的压力,防止模腔中熔料可能产生的反流。
注塑机合模参数设置参考说明
注塑机合模参数设置参考说明锁模结构:双曲肘五铰链斜排内卷式,合模动作位置切换控制:电子尺一,开始合模:1、开始合模压力:初设置值参考为25,当此压力过小而导致速度过慢时,可尝试增加速度,此压力过小,而使速度无法提高至需要时速度每次加+5尝试,注意,该压力设置较大时,会使动模板瞬间加高压改变静止状态变运动,至使动模板孔与拉杆产生巨大的摩擦力,久之加快了机器动模板孔与拉杆的磨损,影响到动模板运动的平稳性与精密度的下降,可能影响到个别对合模机构的精密要求较高模具的生产。
2、开始合模速度:看实际,不过要注意动作不宜过快,该速度要与下一段合模动作具有连贯性的运动,而不是出现明显的停顿动作切换,最好是速度设置高,压力设置低,由压力控制速度。
二,低压合模:由低压低速推动模具,由需要安全保护的距离开始至模具完全闭合终止1、低压合模速度：看实际,速度要慢,过快的速度,就算有设置了低压,惯性运动仍然有巨大的撞击破坏力。
滑快位置偏移、顶针断出….等出现意外硬障碍物时,而进入合模动作,在有效的低压慢度的合模保护参数条件之下,大大减小撞击的损伤。
其实可以这个速度为几十,然后不动它,再把压力开始调得很低比如5进行测试,以压力控制速度,再一步步加压至适合的合模保护速度。
2、低压合模压力：可以先把速度调得很高,压力调得很低例如5进行合模测试,因为压力低,就算速度设置很大,失去压力的支持,合模速度也不会很快的,以压力控制速度,在5的基础上,一点点往上加至理想的合模保护速度,以最低的压力合模。
3、低压合模开始位置:（即上一段合模终止位置）这个要根据模具大小与结构而设置大小差异较大的数值,一般为模具闭合前的5-20厘米之间,这个位置大家看着办。
很多人就是设置模具合得太近,就才开始用低压,应该提前得到低压保护的距离受到上一段较大压力速度冲击合模,滑快位置偏移、顶针断出、、、、等出现意外硬障碍物时,快猛撞击,这时低压保护无效,来迟了,(重点核心)、、、、4、低压合模终止位置（即高压锁模开始位置）：此参数为模具刚好刚完全闭合的位置,即动模板前进已经到尽头停止了,调试时先调好低压压力和速度,再将位置设置为0,关门手动合模测试得出一个低压合模完全闭合位置数值,比如这个数值是2.2,这个数值的大小受电子尺设置调整、调模松紧、合模压力大小影响,并且这个数值会受到机器精度和模具表面细小杂物的影响等原因影响,每次合模可能会有小小变动,所以要将终止位置设置稍大一点点比如加0.2设置为2.4(参考加0.1-0.3),以最低的位置,精确保护模具,如果不把低压合模测试获得的位置数值设置大一点点的话,直接就用2.2,可能经常会出现低压合模位置大于2.2,低压位置结束不了而无法转到高压锁模。
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塑料注射成型机合模部分设计摘要塑料注射成型机简称注塑机，是利用塑料成型模具将热塑性塑料或热固性塑料制成各种塑料制品的主要成型设备。
注塑机合模部分的设计分为五部分，包括合模电机的选型、滚珠丝杠的详细设计、五曲肘合模机构的设计校核、调模机构以及拉杆的设计与校核。
本文以小型全电动式注塑机为设计目标，摒弃机械液压式注塑机中采用合模油缸作为执行机构，而是采用电机+滚珠丝杠的传动方式，实现注塑机的合模动作；采用调模电机实现调模动作。
本文完成了合模电机、调模电机的选型设计、滚珠丝杠、拉杆、五曲肘合模机构的详细设计和部分校核。
全电动式注塑机比机械液压式注塑机响应速度快、精度高、节水节电、无油液污染。
关键词：全电动式注塑机，合模装置I / 31Design of Clamping Component in Plastic Injection MoldingMachineABSTRACTPlastic injection molding machine is referred to as the injection molding machine. It is the main forming equipment which can convertplastic molding thermoplastic or thermosetting plastics into plastic products. Design of injection molding machine clamping part is divided into five parts, including selection of the mold closing motor, detailed design of ball screw, design of five-toggle clamping mechanism and mould adjusting mechanism and design and checking draw rods.The goal of this paper is the small all-electric injection molding machine. It abandons the mechanical hydraulic injection molding machine and closing mould cylinder as the actuator, but using the“drive motor + ball screw”. It realizes the mold closing action of injection molding machine. This paper completed selection design and detaildesign of the mold closing motor and die adjusting motor, ball screw, rod, five-toggle clamping mechanism.Fully electric injection machine has faster response speed, higher precision, more energy saving and no oil pollution than the mechanical hydraulic injection molding machine.KEYWORDS:Fully electric plastic injection molding machine, clamping component目录1 绪论11.1 国内外塑料注塑成型机市场发展现状21.2 注塑机工作原理32 方案论证52.1 合模机构的类型52.2 电动式合模机构的常见形式的选择63 合模机构的参数及尺寸计算83.1 合模力的确定83.2 模板尺寸及拉杆间距的确定83.3 动模板行程Sm93.4 肘杆机构的尺寸参数研究93.5运动特性分析103.6力学特性分析123.7肘杆机构自锁及正常运动条件133.8肘杆机构的尺寸等参数确定134 内翻式合模机构机械结构设计164.1 连杆的设计与校核164.2销轴的设计与校核164.3 合模机构滚珠丝杠的设计174.3.1 滚珠丝杠副的导程174.3.2 当量载荷174.3.3 估算滚珠丝杠副的底径184.3.4 滚珠丝杠的强度校核184.4 合模电机的选型184.5注塑成型机的调模机构的设计204.5.1调模机构的选型214.5.2 调模机构调模电机214.6拉杆的设计214.6.1拉杆的强度分析224.6.2拉杆的疲劳分析234.6.3 拉杆上螺纹的设计245 小结25致谢26参考文献27III / 311 绪论塑料工业是国民经济重要工业部门，又是一个新兴的综合性很强的工业体系。
它是由塑料制品成型及应用，塑料原料设备，塑料回收，再生与利用及相应的树脂合成设备，助剂设备，塑料准备设备，塑料成型设备，塑料二次加工设备，塑料辅助设备，机头与模具制造等组成的工业体系。
由于塑料的飞速发展，塑料制品的应用领域不断扩展，塑料加工设备已经成为国家机械工业的重要组成部分。
塑料加工设备是在橡胶机械和金属压铸机的基础上发展起来的，早在18世纪50年代，橡胶机械已有了一定的水平，到19世纪70年代，出现了注塑工艺与设备。
20世纪30年代塑料加工如注塑，挤出形成了工业化的加工方法，70年代塑料工业发展到了一个新的历史时期，促使塑料加工机械水平不断提高，无论从技术，品种，规格，产量都有了很大的发展。
塑料加工机械按其工艺流程可分为塑料准备加工设备，塑料成型加工设备，塑料二次加工设备，塑料辅助加工设备，废旧塑料回收加工设备。
其中，塑料成型加工设备是塑料加工设备中的重点，主要有注塑机及其辅助设备，挤出机及其辅助设备，中空吹塑机压延成型设备，滚塑成型设备，泡沫塑料成型设备。
在成型加工中，注塑占有重要位置，其设备就是注塑机。
注塑成型与挤出成型相比，注塑成型是周期性的生产单个制件，而挤出机是连续成型的。
注塑成型的特点如下：可一次成型外形复杂，尺寸精确，表面光洁的塑料制件；能成型带有金属嵌件的制件，使之有良好的装配性能和互换性，有利于塑件的应用，标准化，系列化；注塑成型的模具可快速更换，以便制造适应市场需求的产品；特别适宜工程塑料及特种塑料的成型，获得热塑性能、特殊用途的制品；自动化程度高，生产率高，可实现“无人化”管理。
注塑制品广泛的应用在家电、汽车、机械、电子、建筑、医疗卫生、农林、交通运输、宇航、军工等行业。
近年来，世界各国的注塑机械开始朝着高速、高效、节能、和生产自动化方向发展，全电动注塑机是目前这种环境下开发出来的一种全新的产品。
电动注塑机具备很多优点，电动注塑机与液压注塑机最大区别是前者没有液压系统，因而避免了漏油问题，另外油压系统需要水冷却，由于水质差引起冷却缸管道腐蚀生锈，甚至使冷却水混入压力油中，造成维修问题，而电动注塑机则可完全避免，成为人们对洁净生产环境，能源节约及加工工艺准确性要求日益增加的一个标志。
1 / 311.1 国内外塑料注塑成型机市场发展现状从注射机问世起，锁模力在1000～5000kN，注射量在50～2000g的中小型注射机占绝大多数。
到了70年代后期，由于工程塑料的发展，特别是在汽车、船舶、宇航、机械以及大型家用电器方面的广泛应用，使大型注射机得到了迅速发展。
美国最为明显。
在1980年全美国约有140台10000kN以上锁模力的大型注塑机投入巾场，到1985年增至500多台。
日本名机公司已经成功地制造了当今世界最大的注塑机，其锁模力达到120000kN，注射量达到92000g。
八十年代以来，CAD/CAE／CAPP／CAM计算机应用技术在塑机制造业的广泛采用，促进了我国注塑机研发和制造水平的高速发展。
以宁波海天股份有限公司为代表的一批国家级高新技术企业都相继引进美国U.G.S和PTC公司的计算机辅助设计和分析等软件，实现了三维立体参数化建模，机构运动仿真，对主要原件分析，对高应力区的应力分布、应力峰值、危险区域等进行准确的分析计算，帮助设计人员迅速地了解、评估和修改设计方案，保证重要零件结构合理性的可靠性达到完美结合。
为了保证高质量的设计输出到高质量的产品输出，旧的加工方式已经很难适应技术、质量竞争的要求。
海天公司在“八五”和“九五”规划中，按照滚动发展的科学方法，累积投资2亿元人民币组建了加工中心分厂。
新建5万平方米的大型装配分厂，10万平方米的扳金和结构件加工分厂，新建了1万平方米的试验车间和实验室，新建了5928个库位的立体自动仓库。
购置了德国OKUMA两条柔性加工线，加入到40多台加工中心组成的机群中。
实施了国家863计划——浙江海天CIMS工程，成功应用K3系统，实现了生产计划、物料、成本等计算机集成管理。
引进IMAN系统实现了产品技术数据创建和跟踪，产品结构和版本，产品属性和关联数据的查询以及向K3系统的信息传递等计算机集成管理。
塑料的庞大市场为塑料机械行业的发展起到了推动作用。
塑料机械行业应用范围十分广泛包括包装、农业、建筑、汽车等多个领域。
随着，国内石油化学工业的不断发展，我国塑料机械工业逐渐形成了一个独立的工业部门，并且初具规模。
近年来，我国塑料机械工业发展十分快速，基本上实现了跨越式的发展，产业规模也在不断的扩大。
为了节省贵重的金属材料，降低零件的制造成本，减轻设备重量，注塑成型制品开始向大型和小型精密化发展。
目前，国内注塑机能注射成型的最大塑料制件可达50000cm3；国外生产注塑小型精密制件，最小可达0.5g～2g，尺寸精度能达到2.5μm。
传统的合模装置有以下类型：液压式、液压-机械式、液压—曲肘式、电动机械式。
基于传统的合模装置，目前又有新型全液压式合模机构、电液复合式合模机构。
全液压式精密注塑机在成型精密、形状复杂的制品方面有许多独特优势。
电动液压复合式合模机兼具电动与液压式机构的优点,是合模机构发展的一个重要方向。
电液复合式合模机构采用伺服电机和螺母丝杆结构的优点,实现快速开合模和节能效果,而锁模部分采用精密平衡的液压式结构,保证了高精度要求。
合模装置作为注塑机最主要的部件,一直是各个注塑机厂家、公司技术竞争的重点。
肘杆式、传统液压三模板拉杆注塑机的合模机构在合模速度、合模精度、锁模力等方面,已经逐步不能适应现代生产的高精度、高效率要求。
所以,在原来合模机构基础上开发全电动、电液复合式、无拉杆式等注塑机新型合模机构,是当前精密注塑合模机构的重要发展方向,特别是电液复合式合模机构集合了全电动和全液式的优点,具有巨大的应用价值和广阔的发展前景。