《飛剪機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)》補(bǔ)充資料

1、補(bǔ)充資料正弦飛剪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)建立機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算模型e、f為由刀刃安裝確定的結(jié)構(gòu)尺寸，h為刀刃重合量。刀刃E的位置方程：xE=acos1+eABn1EFhefdABn1EFhefd110 xyaxEyE刀刃E的速度方程：xE= -a1sin1yE=a1cos1.剪切角01：cos01=（a-h）/a曲柄半徑a：要求開始剪切的刀刃速度yE為vt，由此得到：vt = a1（a-h）/aa= vt/1+h 。軛架結(jié)構(gòu)尺寸d：d=a+e+h+f。計(jì)算實(shí)例：已知：vt=2m/s,L=1m, h=5mm,v刀0.05。曲柄角速度：1vt/L=2/1=4/ s曲柄半徑：a= vt/1+h=1.0252000/（

2、4）+5=1681338mm。剪切角01：cos01=（a-h）/a=（1681338-5）/1681338=0.9702618801=-14.0080140軛架結(jié)構(gòu)尺寸d：若取e=f=250md=a+e+h+f=168+250+5+250=673mm。校驗(yàn)機(jī)器性能刀刃剪鋼速度：xE= -a1sin1=-1684sin(-14.0080140)=511.02mm/s.yE=vEt=a1cos1.=1684cos(-14.0080140)=2047.7248mm/s=VFt10239。v刀=0。二、擺動(dòng)導(dǎo)桿飛剪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1、運(yùn)動(dòng)分析位移方程acos1+s cos3=dasin1+s sin3=0

3、由此得：s=d2+a2-2adcos30.5.3=arctanasin1/( d- acos1)C12dC12dACB1A34ayxdefsdFh110B03-a1sin1-s3sin3+scos3=0a1cos1+s 3cos3+ssin3=0s=a1sin(1 -3)3=-a1cos(1 -3)/s刀刃位置：xE=a cos1+ecos3yE=a sin1+esin3xF=d-fcos3yF=-fsin3刀刃速度：xE=-a1 sin1-e3sin3yE=a 1cos1+e3cos3xF=f3sin3yF=-f3cos3機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)已知刀刃結(jié)構(gòu)尺寸e、d。由于刀刃與鋼材速度同步，當(dāng)1=01

4、剪鋼時(shí)：vt=yE=a 1cos01+e3cos03vt=yF=-f3cos03兩式聯(lián)立得：cos01=(e+f) vt /( a 1 f)當(dāng)剪鋼時(shí)1=01由AB0C得：cos01=a2+d2-(e+f)2/(2ad);其中由下式確定：d=a+e+f-h設(shè)p=e+f由以上cos01兩式聯(lián)立得：a=-B(B2-4C)0.5/2.B=(p-h)-pvt/(f1)C=h2/2-ph -(p-h)pvt /( f1)求出后，得：d=a+e+f-h搖桿擺角=2arcsin(a/d).計(jì)算實(shí)例已知e=f=250mm,p=500mm, =1.025, vt =2000mm/s, h =5mm, 1=4 (1

5、/s),L=1000mm.曲柄角速度：1vt/L=2/1=4/ s按下式計(jì)算曲柄半徑：a=-B(B2-4C)0.5/2.B=(p-h)-pvt/(f1)C=h2/2-ph -(p-h)pvt /( f1)B=（500-5）-5001.0252000/(2504)=169.6C=25/2-5005-(500-5)5001.0252000/(2504)= -163558.9.a=-169.6169.62+4163558.9 0.5/2=328.5mm.機(jī)架結(jié)構(gòu)尺寸d： d=a+e-h+f=328.5+250-5+250=823.5mm。剪切角01：cos01=(e+f) vt /( a 1 f)=

6、5001.0252000/(328.54250)=0.9932.01=6.6834.搖桿擺角:=2arcsin(a/d)=2arcsin(328.5/823.5)=47.0198校驗(yàn)機(jī)器性能刀刃剪鋼速度：s=d2+a2-2adcos30.5.3=arctanasin1/( d- acos1)s=823.52+328.52-2328.5823.5cos6.68340.5=499.1918mm3=arctan328.5sin6.6834/( 823.5- 328.5cos6.6834)= arctan0.076893=4.39683=-a1cos(1 -3)/s3=-328.54cos(6.683

7、4 -4.3968)/499.1918=-8.2553.yE=a 1cos1+e3cos3yF=-f3cos3yE=328.54cos6.6834+250(-8.2553)cos4.3968yE=2042.2490mm/syF=-250(-8.2553)cos4.3968=2057.7612mm/sv刀=(2042.2490+2057.7612)/2=2050.0001mm/s2050.0001/2000=1.025.v刀=(2057.7612m -2042.2490)/2050.0001=0.0076雙滑塊六桿飛剪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)h013dCAhh013dCAh02a0GDC0+給定參數(shù)：導(dǎo)桿及搖

8、桿擺角、，機(jī)架長度比k0= h02/ h01.取a0=1。由圖得：c0/sin=( h01+ h02)/sin(+),c0 = h01 ( 1+k 0) sin/sin(+);c0 = a0( 1+k 0) /sin(+);兩式聯(lián)立：h01= a0 /sin。h02= k0 h012、機(jī)構(gòu)絕對尺寸確定令l=e+fa=k1Vt/1.比例尺= a / a0.得機(jī)構(gòu)絕對尺寸c、h1、h2.C3B14513S35aC3B14513S35ayDEFef2hh13dCAh2xGCe=f=l/2切角1的確定確定剪切角1的有兩種方法：（1）試湊法；（2）牛頓拉甫辛法。（1）試湊法：按1cos-1(a-h/2)

9、/a初定剪切角，按該角進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，求出lBC, 若lBC與l=e+f的相對誤差不大于5%，則認(rèn)可。（2）牛頓拉甫辛法由回路ABG、ABCD得：f1= a cos1+h1-s3 cos3=0f2= a sin1-s3 sin3=0f3= a cos1+l cos3-h2-c cos5=0f4= a sin1+l sin3-c sin5=0初定1、3、5、S3，按下式求出其近似值。4、確定最終機(jī)構(gòu)尺寸運(yùn)動(dòng)分析求出刀刃速度V刀，得實(shí)際的k1=V刀/a1,再從新求曲柄半徑a*及機(jī)構(gòu)最終尺寸。5、實(shí)例已知=15、=30，機(jī)架長度比k0= 1.5.a0=1。=1.025, vt =2000mm/s, h

10、 =5mm, 1=4 (1/s).機(jī)構(gòu)相對尺寸h01= a0 /sin=3.86。h02= k0 h01=5.796.c0 = a0( 1+k 0) /sin(+)=3.536.機(jī)構(gòu)絕對尺寸取k1=1.2, Vt =2000mm/s,=1.02, h =5mm.a=k1Vt/1.=195mm.= a / a0=195.由此得絕對尺寸：c=689mm,h1=753mm,h2=1130mm.e+f=h2+h-a-c252mm. e=f=126mm.用牛頓拉甫辛法求剪切角1。計(jì)算結(jié)果：f1=0.000019,f2=0.000434,f3=0.000005,f4=0.000075fai1=11.607

11、341,fai3=2.379909,fai5=175.863550,s3=944.827087,f1=0.000019,f2=0.000434,f3=0.000005,f4=0.000075numb=101=11.6, 3=2.38, 5=175.86,s3=944.8mm,運(yùn)動(dòng)分析確定機(jī)構(gòu)最終尺寸V刀=（yE+yF）/2=2771.4818mm/s.K*1=a1/ V刀=0.88416.a*=k*1 vt/1=144mm.*= a*/a=0.736.c*=507mm,h*1=554mm,h*2=832mm;按最終尺寸計(jì)算的機(jī)構(gòu)性能xE=787.53mm,YE=32.713mm,xf=787.

12、53mm,yF=32.76mm;xE=372.54mm/s,YE=2004.07118mm/s,xf=-177.29136mm/s,yF=2075.92882mm/s;V刀=（yE+yF）/2=2040mm/s; =1.02; V刀=0.0350.05.滑塊八桿飛剪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1、機(jī)構(gòu)相對尺寸確定ABCDGb0ABCDGb0b0b0h0a0圖1b0 02、機(jī)構(gòu)絕對尺寸確定曲柄半徑：a=k1Vt/1. (6-2)ABEF1xyaCDGbbbb23ABEF1xyaCDGbbbb2345SGSCefEFhh圖2MNKJ切角1的確定:按190-cos-1(a-h/2)/a。 (6-3)234525、確定最終機(jī)構(gòu)尺寸運(yùn)動(dòng)分析求出刀刃速度V刀，得實(shí)際的k1=V刀/a1,再從新求曲柄半徑a*及機(jī)構(gòu)最終尺寸。6、實(shí)例已知max=12、 min=37，a0=1。=1.025, vt =2000mm/s, k1=1.2, h =5mm, 1=4 (1/s).max minmax minmax min曲柄半徑：a=k1Vt/1=1.21.02 2000/(4)=194.8mm, 得比例尺:=194.8