飞剪机构设计说明书
一 设计内容
1.根据工艺要求制定机构方案,定性比较各方案的优劣;
2.设计出满足工艺要求的机构尺寸及上、下剪刃的位置尺寸;
3.根据最终设计结果按比例绘制机构运动简图及上、下剪刃的轨迹;
4.进行机构的运动及力分析,检验上、下剪刃的速度相对误差、拉钢系数是否满足要求,并求出曲柄上的平衡力矩Mb。
二 工作原理及要求
如上图所示,摆式飞剪由四杆机构ABCD构成。上剪刃E装在连杆BC上,下剪刃F装在摇杆
CD上。当曲柄AB等速转动时,将厚度为Db速度为Vt的运动中的钢材剪成定尺(长度)为L的成品。
飞剪机运动要求:最近有点烦
1 曲柄转一圈对钢材剪切一次;
2 剪切时,上、下剪刃速度相对误差小于其许用值:
ΔV刀=|VEt-VFt|/(VEt+VFt)<=[ ε]=0.05
3 剪切时,上下剪刃应与钢材运动同步。
一般希望剪刃速度略大于钢材运动速度,即拉钢系数δ>1:
V刀=(VEt+VFt)/2;
δ= V刀/Vt=[ δ]=1.01~1.05
4 能调节钢材的剪切长度L
三 原始数据
工艺参数
剪切力F=10T=98kN;
支座A距辊道面高约为h=250mm
刀刃生命量Δh=5mm
钢板厚度Δb=1mm
机构设计参数
北京故宫的资料>狗为什么咬人按定尺L=1m给出机构的行程速比系数k、远极位传动角γ2、摇杆摆角ψ如下表所示。
大元帝国四 机构型综合
机构型综合的方法及一般原则
(1)固定一个构件为机架,可得到一个全铰链机构。
(2)可用移动副直接代替转动副而得到带有移动副的机构。
(3)具有两个转动副的一个构件可变换成一个高副。
(4)最简单机构原则。首先采用最简单的运动链进行机构综合,不满足要求时才采用较复杂的运动链。
(5)最低级别机构原则。采用多元连杆为机架一般不容易得到高级别机构。
(6)不出现无功能结构原则。
(7)最低成本原则。加式易难及加工成本按如下顺序递增:转动副:移动副:高副。
(8)最符合工艺要求原则。
工艺对机构的动作要求:
(1)为完成剪切,上下剪刃应完成相对分合运动;
(2)为剪切运动中的钢材,上下剪刃在完成相对分合运动的同时还应有沿钢材方向的运动;
(3)根据以上要求可知,上、下剪刃运动轨迹之一应为封闭曲线(如图a、b、c、d所示)。图d上、下刀刃的运动轨迹均为非封闭曲线,使得飞剪在空行程中沿钢材的逆运动方向剪切,这是不允许的。
三种方案的比较
| 本计算方案 | 我的方案 | 入党志愿书模板完整版 小组内其它方案 |
运动链图 | | | |
机构简图 | | | |
刀刃轨迹 | | | |
优点 | 1.采用四杆机构,结构紧凑,运动形式较简单. 2.全部采用转动副,加工容易,成本也比较低。 3.通过机构尺寸,容易实现不同定尺的加工任务。 | 1.因为下刀刃运动形式简单,容易调整上下刀刃的水平速度误差。 2.机构可变尺寸多,可以调节多种定尺加式方式。 | 1.采用四杆机构,结构和运动形式比较简单。 2.上下刀刃配合较好,适合加工固定尺寸钢板。 |
缺点 | | 1.采用六杆机构,结构比较复杂。 2.采用了较多的移动副,增加了加工难度和制造成本。而且本机构占用空间比较大。 | 1. 不方便改变定尺长度。 2. 移动副的构件较大,克服摩擦力的能量损失大,效率不高 |
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注意:机构简图尺寸可能不符合实际情况。
五 机构的尺寸设计
下面列出参照《机械原理》和设计指导书的方法,用Matlab计算尺寸的过程。(“%”之中的为注释)
%%%%%%%%%设计参数初始赋值%%%%%%%%
k=1.2 %%%k表示行程数比系数%%%%%
gama2=68*pi/180 %%%语法翻译法gama2表示γ2%%%%
fai=22*pi/180 %%%%fai表示Ψ%%%%%%%%
aerf4=15*pi/180 %%%%aerf4表示α4,以后aerf均表示α%%%%
k1=1.2 %%%k1为曲柄销B点的速度与刀刃平均速度之比,此处初值任取1左右%%%%
vt=2
gema=1.04 %%%gema表示拉钢系数%%%%%
L=1
h=0.25
北瓜是什么detah=0.005 %%%detah表示刀刃重合量%%%%%%