飞剪机构分析与设计补充资料

飞剪机构分析与 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 补充资料 <<飞剪机构分析与设计>>补充资料 一、 变速齿轮机构设计 1、 建立机构设计的计算模型 必须改变变速箱的速比。现仅讨论变速箱的速比的设 为剪切不同定尺的钢材， 上3、5为滑移齿轮，分别与齿轮4、6啮合时可得到计如图采用回归轮系，轴? 两种速比 a=ì14、b=ì16。且轴??、??间的中心距相等。若各轮模数相等，由此得如下方程: ?? ì14=z2z4/(z1z3)=a ì16=z2z6/(z1z5)=b. z1+z2=z3+z4 z1+z2=z5+z6 式中系数a、b可根据剪切不同钢材的定尺确定。考虑到各齿数为整数，且不发生根切(若采用标准齿轮可稍有根切，最少齿数可取为14)。即可确定各轮齿数。设计的变速箱速比与要求值的相对误差不大于5%。 2,算例: 钢材定尺为L1=3m、L2=2m、 L3=1m三种。求变速箱的各轮(还有齿轮7、8)的齿数。 解:取 a=1, b= L1/ L2=1.5， c=L1/ L1=3. a=ì12〃ì34=1, b=ì12〃ì56=1.5， c=ì12〃ì78=3 上式取ì12=1.5, 则ì34=1/1.5, ì56=1，ì78=2.得: z2=1.5z1, z3=1.5z4, z5=z6, z8=2z7, 代入中心距公式有: z1+ z2= 2.5 z4 z1+ z2= 2 z5 z1+ z2= 3 z7 考虑到齿数为整数且各轮不发生根切，按各式中的系数的最小公倍数为偶数(被2除为整数)，取z1+ z2=90。由此得: z1= 36，z2= 54，z3= 54， z4= 36， z5= 45， z6= 45 ，z7= 30 ，z8= 60。 校验速比: ì14 =z2z4/(z1z3)=54×36/(36×54)=1, ì16 =z2z6/(z1z4)=54×45/(36×45)=1.5, ì18 =z2z8/(z1z7)=54×60/(36×30)=3, 1 二、 正弦飞剪机构的设计 1、 建立机构设计的计算模型 刃重合量。 刀刃E的位置方程: e、f为由刀刃安装确定的结构尺寸，Δh为刀 刀刃E的速度方程: - 剪切角: (a-Δh)/a 曲柄半径a:要求开始剪切的刀刃速度为，由此得到: (a-Δh)。 轭架结构尺寸d: d=a+e+Δh+f。 2、计算实例: 已知:刀<0.05。 曲柄角速度: 曲柄半径: ()。 剪切角 1: 1=(a-Δh)/a=(-5)-14.0080140? 轭架结构尺寸d:若取e=f=250m d=a+e+Δh+f=168+250+5+250=673mm。 校验机器性能 刀刃剪钢速度: ---14.0080140)=511.02mm/s. -14.0080140)=2047.7248mm/s=VFt 。 Δv刀=0。 2 三、摆动导杆飞剪机构的设计 1、运动分析 位移方程 由此得:s={d2+a2-- 速度方程 -- ---刀刃位置: 2 -fcos3 yF=-刀刃速度: -- - 2、 机构尺寸设计 已知刀刃结构尺寸e、d。 由于刀刃与钢材速度同步，当 1剪钢时: 3 - 两式联立得: 当剪钢时 1由ΔAB0C得: 1=[a2+d2-(e+f)2]/(2ad); 其中由下式确定: d=a+e+f-Δh 设p=e+f 由以上 1两式联立得: a=[--4C)0.5]/2. B=(p-Δh)- C=Δh2/2-pΔh -(p-求出后，得: d=a+e+f-Δh 摇杆摆角 3、 计算实例 已知 3 (1/s), 曲柄角速度: 按下式计算曲柄半径: a=[--4C)0.5]/2. B=(p-Δh)- C=Δh2/2-pΔh -(p- B=(500-5)-5 C=25/2--(500--163558.9. a=[- 机架结构尺寸d: d=a+e-Δh+f=328.5+250-5+250=823.5mm。 0剪切角: 932. 摇杆摆角: 校验机器性能 刀刃剪钢速度: 220.5s={d+a- - s={823.52+328.52- - 328.5cos6.68 -- ---8.2553. - - -250(-m/s v刀=(2042.2490+2057.7612)/2=2050.0001mm/s Δv刀=(2057.7612m -2042.2490)/2050.0001=0.0076 4 四、 双滑块六杆飞剪机构的设计 1、机构相对尺寸确定 给定参数:导杆及摇杆摆角、，机架长度比k0= h02/ h01.取a0=1。 由图得: c0 = h01 ( 1+k 0) 两式联立: h01= 。 h02= k0 h01 3 d C 2、机构绝对尺寸确定 令 比例尺得机构绝对尺寸c、h1、h2. 由图得:l=e+f=h2-a-c+Δh. e=f=l/2 3、切角的确定 确定剪切角的有两种 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 :(1)试凑法;(2) 拉甫辛法。 (1)试凑法: 按-1[(a-Δh/2)/a] 初定剪切角，按该角进行运动分析，求出lBC, 若l与l=e+f的相对误差不大于5%，则认可。 (2)牛顿拉甫辛法 由回路ABG、ABCD得: -- -h2-- 初定、、、S3，按下式求出其近似值。 3 d C 5 4、确定最终机构尺寸 再从新求曲柄半径a*及 运动分析求出刀刃速度V刀，得实际的k1=V刀 机构最终尺寸。 5、实例 已知、，机架长度比k0= 1.5.a0=1。 机构相对尺寸 。 h02= k0 h01=5.796. 机构绝对尺寸 取 由此得绝对尺寸:c=689mm,h1=753mm,h2=1130mm. e+f=h2+Δh-a- 用牛顿拉甫辛法求剪切角。 计算结果: f1=0.000019,f2=0.000434,f3=0.000005,f4=0.000075 fai1=11.607341,fai3=2.379909,fai5=175.863550,s3=944.827087, f1=0.000019,f2=0.000434,f3=0.000005,f4=0.000075 numb=10 运动分析 .51mm. 6 确定机构最终尺寸 V刀=()/2=2771.4818mm/s. 刀=0.88416. a*=k* * c*=507mm,h* 1=554mm,h* 2=832mm; 按最终尺寸计算的机构性能 xE=787.53mm, YE=32.713mm, xf=787.53mm, yF=32.76mm; -177.291`36mm/s, V刀=()刀=0.035<0.05. 牛顿拉甫辛法求剪切角的源程序 /**********/ #define pi 3.1415926 #include "stdio.h" #include "math.h" #include "stdlib.h" main() { int i,j,n=4,k,z,s,numb=0; float x[10],b,c; static float a[10][10],f1,f2,f3,f4; floatl1=20,l2=50,r3=50,l3=40,l4=30,l6=70.7,e=10, sda3=68*pi/180,fai1=30*pi/180,sda6=135*pi/180, fai2=100*pi/180,fai3=185*pi/180,fai4=45*pi/180,sy=55; loop10: a[1][1]=l2*sin(fai2); a[1][2]=l3*sin(fai3); a[1][3]=l4*sin(fai4); a[1][4]=0; a[1][5]=-l1*cos(fai1)+l2*cos(fai2)+l3*cos(fai3)+l4*cos(fai4)-l6*cos(sda6); f1=a[1][5]; a[2][1]=-l2*cos(fai2); a[2][2]=-l3*cos(fai3); a[2][3]=-l4*cos(fai4); a[2][4]=0; l4*sin(fai4)-l6*sin(sda6); 7 f2=a[2][5]; a[3][1]=0; a[3][2]=-r3*sin(fai3-sda3); a[3][3]=-l4*sin(fai4);a[3][4]=0; a[3][5]=-e-l4*cos(fai4)-r3*cos(fai3-sda3); f3=a[3][5]; a[4][1]=0; a[4][2]=r3*cos(fai3-sda3); a[4][3]=l4*cos(fai4);a[4][4]=-1; a[4][5]=-l4*sin(fai4)-r3*sin(fai3-sda3)+sy; f4=a[4][5]; printf("f1=%f,f2=%f,f3=%f,f4=%f\n",f1,f2,f3,f4); if(numb==0){ for(i=1;i<n+1;i++) for(j=1;j<n+2;j++) printf("a[%d][%d]=%f\n",i,j,a[i][j]);} numb=numb++; for(j=1;j<n+1;j++) { if(a[j][j]!=0) goto loop1; for(i=j;i<n+1;i++){if(a[i][j]!=0) goto loop2; } printf("no solution"); goto loop4; loop2: for(k=j;k<n+2;k++){b=a[j][k];a[j][k]=a[i][k];a[i][k]=b; } loop1:c=1/a[j][j]; for(z=1;z<n+2;z++) a[j][z]=a[j][z]*c; for(i=1;i<n+1;i++) if(i!=j) {c=-a[i][j]; for(s=j;s<n+2;s++) a[i][s]=a[i][s]+c*a[j][s]; } } loop3: if(fabs(f1+f2+f3+f4)>1e-5){fai2=fai2+a[1][n+1]; fa3=fai3+a[2][n+1] ; fai4=fai4+a[3][n+1];sy=sy+a[4][n+1]; goto loop10; } printf("\n******solution******\n"); printf("fai2=%f,fai3=%f,fai4=%f,s=%f,\n", fai2*180/pi,fai3*180/pi,fai4*180/pi,sy); printf("f1=%f,f2=%f,f3=%f,f4=%f\n",f1,f2,f3,f4); printf("numb=%d\n",numb); goto loop5; loop5:printf("finish\n"); getch(); loop4:; } 8 五、 滑块八杆飞剪机构的设计 1、机构相对尺寸确定 如图1，机构的最大、最小压力角为: b0 令a 0=1,经简化得: 2 (6-1) 2、机构绝对尺寸确定 曲柄半径: -2) 比例尺得机构绝对尺寸b、h. 切角的确定: 按-cos-1[(a-Δh/2)/a]。 (6-3) 4、 经运动分析求刀刃位置尺寸 运动分析求出剪切时的位置角、、、及BD长度。 刀刃安装点M、N取于b/2处，且点E、F重合， 即-4) 再由ΔBME、ΔCNF分别求出e、、f、。 5、确定最终机构尺寸 运动分析求出刀刃速度V刀，得实际的k1=V刀再从新求曲柄半径a*及机构最终尺寸。 6、实例 已知、，a0=1。 vt =2000mm/s, k1=1.2, Δh 由式(6-1)得: --sin12)=5.0774; 9 - min)=(sin37+sin12)/(sin37-sin12)=2.0556. 曲柄半径: 得比例尺取a=200mm, b=100mm ,h=400mm. 剪切角:-cos-1[(a-- cos-1[(200-。 运动分析: 如图2，分别由、、ΔBCG、ΔCDG矢量多边行求各杆位置角 、、、。得: ;;;。 刀刃位置尺寸: BM=DN=b/2=200mm; ME=NF=BD/2=101.2mm。 、f=529.85mm、 由ΔBME、ΔCNF分别求出e=489.65mm、 。 确定最终机构尺寸 先求点E、F的速度: -0.4 --2563.6mm/s. -2563.6mm/s. 4-- -- -- ---0.4 - - - - ----2401.36mm/s, -----2401.35mm/s, V刀 刀 **求真实的k1值:刀=1.0466. 重新求曲柄半径:a*= k* **按比例尺求机构最终尺寸:5. 按最终尺寸计算的机构性能 - - V刀 刀 ΔV刀- 刀 10