《飞剪机构分析与设计》补充资料

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1、<<飞剪机构分析与设计>>补充资料一、正弦飞剪机构的设计1、建立机构设计的计算模型e、f为由刀刃安装确定的结构尺寸，Δh为刀刃重合量。刀刃E的位置方程：xE=acosj1+eABn1EFΔhefdj1j10xyaxEyEyE=asinj1.刀刃E的速度方程：x¢E=-aw1sinj1y¢E=aw1cosj1.剪切角j01：cosj01=（a-Δh）/a曲柄半径a：要求开始剪切的刀刃速度y¢E为[d]vt，由此得到：[d]vt=aw1（a-Δh）/aa=[d]vt/w1+Δh。轭架结构尺寸d：d=a

2、+e+Δh+f。2、计算实例：已知：vt=2m/s,L=1m,Δh=5mm,[d]=1.025,Δv刀<0.05。曲柄角速度：w1=2pvt/L=2p×2/1=4p/s曲柄半径：a=[d]vt/w1+Δh=1.025×2000/（4p）+5=168.1338mm。剪切角j01：cosj01=（a-Δh）/a=（168.1338-5）/168.1338=0.97026188j01=-14.0080140°轭架结构尺寸d：若取e=f=250md=a+e+Δh+f=168+250+5+250=673mm

3、。校验机器性能刀刃剪钢速度：x¢E=-aw1sinj1=-168×4p´sin(-14.0080140)=511.02mm/s.y¢E=vEt=aw1cosj1.=168×4p´cos(-14.0080140)=2047.7248mm/s=VFtd=2047.7248/2000=1.0239。Δv刀=0。二、摆动导杆飞剪机构的设计1、运动分析位移方程acosj1+scosj3=dasinj1+ssinj3=0由此得：s={d2+a2-2adcosj3}0.5.j3=arctan[asinj1/(d

4、-acosj1)C12dACBw1A34ayxdefsdFDhj1j10B0j3速度方程-aw1sinj1-sw3sinj3+s¢cosj3=0aw1cosj1+sw3cosj3+s¢sinj3=0s¢=aw1sin(j1-j3)w3=-aw1cos(j1-j3)/s刀刃位置：xE=acosj1+ecosj3yE=asinj1+esinj3xF=d-fcosj3yF=-fsinj3刀刃速度：xE¢=-aw1sinj1-ew3sinj3yE¢=aw1cosj1+ew3cosj3xF¢=fw3sinj

5、3yF¢=-fw3cosj32、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j1=j01剪钢时：[d]vt=yE¢=aw1cosj01+ew3cosj03[d]vt=yF¢=-fw3cosj03两式联立得：cosj01=(e+f)[d]vt/(aw1f)当剪钢时j1=j01由ΔAB0C得：cosj01=[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cosj01两式联立得：a=[-B±(B2-4C)0.5]/2.B=(p-Δh)-p

6、[d]vt/(fw1)C=Δh2/2-pΔh-(p-Δh)p[d]vt/(fw1)求出后，得：d=a+e+f-Δh摇杆摆角y=2arcsin(a/d).3、计算实例已知e=f=250mm,p=500mm,[d]=1.025,vt=2000mm/s,Δh=5mm,w1=4p(1/s),L=1000mm.曲柄角速度：w1=2pvt/L=2p×2/1=4p/s按下式计算曲柄半径：a=[-B±(B2-4C)0.5]/2.B=(p-Δh)-p[d]vt/(fw1)C=Δh2/2-pΔh-(p-Δh)p[d]

7、vt/(fw1)B=（500-5）-500´1.025´2000/(250´4p)=169.6C=25/2-500´5-(500-5)500´1.025´2000/(250´4p)=-163558.9.a=[-169.6±[169.62+4´163558.9]0.5]/2=328.5mm.机架结构尺寸d：d=a+e-Δh+f=328.5+250-5+250=823.5mm。剪切角j01：cosj01=(e+f)[d]vt/(aw1f)=500´1.025´2000/(328.5´4p´250)=0

8、.9932.j01=6.6834°.摇杆摆角:y=2arcsin(a/d)=2arcsin(328.5/823.5)=47.0198°校验机器性能刀刃剪钢速度：s={d2+a2-2adcosj3}0.5.j3=arctan[asinj1/(d-acosj1)s={823.52+328.52-2´328.5´823.5cos6.6834}0.5=499.1918mmj3=arctan[328.5sin6.6834°/(823.5-328.5cos6.6834°)=arctan[0.0