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1、飞剪机构的 分析与设计,机械原理课程设计,10,五.机构尺度设计,3,t,1,分两步进行：,1. 相对尺寸设计,2.计算绝对尺寸,10,1.四杆机构的相对尺寸设计 (见“机械原理”P126) 已知参数：k, 2, . 计算机构的相对尺寸a0 ,b0 ,c0 , d0=1.,11,2.计算四杆机构的绝对尺寸 （1）曲柄半径 a 剪切钢板一次所需的时间t： t=L/Vt （s) 曲柄的转速n1和角速度1:,11,若曲柄销的速度为VB，则曲柄半径 a为： a= VB / 1. 设： k1=vB/v刀 VB =k1 V刀 = k1 Vt. 由此得到,2*2/1=4 =12.5664,11,待机构计算完
2、成后可计算真实k1值 V刀= (VEt + VFt)/2. k1 = a1/ V刀,初步设计时k1可任选, 要求每人取不同的值。,例： k1=2, =1.2,L=1m, 得a=21.2 1/(2)=0.38197m a=381.97mm 若取k1=2 得a=381.97mm,11,(2) 四杆机构的绝对尺寸 相对尺寸a0 , b0 ,c0 ,d0 , 绝对尺寸a ,b ,c ,d: =a/ a0; a= a0 , b= b0, c= c0, d= .,11,3.刀刃位置确定,A,B,C,D,h,h,F,E,e,f,c,b,a,4,2,3,y,x,P34,图 7,使曲柄与机架共线,2,1,3,4
3、,P24,4 （=-10 组内统一取值。,考虑:刀刃重合量h; vFtvEt,11,A,B,C,D,h,h,F,E,e,f,c,b,a,4,2,3,y,x,P34(P24),图 7,d,4,(10),11,A,B,C,D,h,h,F,E,e,f,c,b,a,4,2,3,y,x,P34(P24),图 7,4,3 = 4 + BDC求。,11,A,B,C,D,h,h,F,E,e,f,c,b,a,4,2,3,y,x,P34(P24),图 7,由CDE 求出LCE,11,A,B,C,D,h,h,F,E,e,f,c,b,a,4,2,3,y,x,P34(P24),图 7,BCE求2,11,A,B,C,D,
4、h,h,F,E,e,f,c,b,a,4,2,3,y,x,P34(P24),图 7,由CDF求LCF,LCF与LCE相等？,12,A,B,C,D,h,h,F,E,e,f,c,b,a,4,2,3,y,x,P34(P24),图 7,点E、F应满足重和， 即LCE = LCF ， 故令 LCEF=(LCE+LCF)/2 按长度LCEF及尺寸b,e,c,f 重新计算2*、 * 3,12,4.剪切角10的确定,A,B,L,h,h,C,F,e,f,c,b,a,4,2*,3*,y,x,P34(P24),E,1,2,2,3,图 8,E,LCEF,D,10,10 =4-。,LBD由BED求出；,分别由BEC和 D
5、FC求出1和2,13,A,B,L,h,h,C,F,e,f,c,b,a,4,2,3,y,x,P34(P24),1,E,1,2,2,3,图 8,LCE,D,可求出10时的 2 、 3,*2在第四象限 3在第三象限,！,12,5.调整上下刀刃水平速度误差,13,A,B,L,h,h,C,F,e,f,c,b,a,4,2*,3 *,y,x,P34(P24),10,E,1,2,2,3,图 8,LCE,D,若E=90，,沿水平t方向无分量,V Et=V ct ； V Ft =V ct 。,V E=V C+V EC V F=V C+V FC,13,13,(17),求CE的方向角E：,13, E = E -90
6、4 = 4 - E,1 0= 1 0 - E 2 = 2 - E 3 = 3 - E,14,6,刀刃与钢材运动速度同步 (调整曲柄半径) 1）求出2、 3,A,B,L,h,C,F,e,f,4*,2*,3 *,y,x,P34(P24),1 0 *,E,2 *,3 *,图 8,D,14,2）求刀刃E、F点的位置：,A,B,L,h,C,F,e,f,4*,2*,3 *,y,x,P34(P24),1*,E,2 *,3 *,图 8,D,a,此时，xE=ExF yE=yF,14,3）求刀刃E，F点的速度,VEt=VFt ?,14,4）重新计算曲柄半径, ,15,5）按比例改变各构件长度： （k, 2不变）
7、*=a*/a b*=b* , c*=c* , d*=d* , e*=e* , f*=f* .,15,7.最终设计结果 满足给定设计参数的机构尺寸如下： a* b* , c* , d* , e* , f * ， 4， 2， 3. 其剪切角为01,15,8.求曲柄的平衡力矩Mb Mb1-FcVEx+FcVFx=0 Mb=Fc(VEx- VFx)/1,15,六.机构设计性能校验 (用带*号尺寸计算）,15,1，检验剪切（ 1 ）时， 上下刀刃对刀误差,15,2，检验剪切时上下刀刃是否与钢材运动速度同步（；,15,3，检验剪切时上下刀刃相对误差 v刀0.05,15,4 , 检验机构是否达到给定设计要求
8、 （k, 2 , ).,15,5，从结构尺寸、传力性能方面比较各方案的优劣。,F(X)=W1(a+b+c+d+e+f)/6+W2Mb.,18,要 求,1)按自己的设计绘制机构型综合图一张,如何从运动链变换得到； 按合理的比例绘制机构简图； 按比例画出上下刀刃的轨迹并判断方案的合理性；分析优缺点,18,2)按机构设计的最终尺寸，按比例绘制机构图及上下刀刃的轨迹；,18,3)设计说明书用钢笔书写，文字清晰端正，内容完整精炼流畅， 不少于15页；,18,4)阐明原理，方法时应配有示意图（用铅笔仪器绘制）；,18,5)将设计说明书及两张图纸装订后粘贴封面。,18,绘制2号图时的要求,A,B,C,D,h
9、,h,F,E,e *,f *,c *,b *,a*,4 *,2 *,3 *,2）以X为起始位置将曲柄圆周等分为12等分，图解求点E、F的轨迹（13点）；,1）标出尺寸、运动副、位置参数等的代号，列表标出其数值；,3）列表标出点E、F坐标的图解值与理论值及其相对误差。（每人至少计算四个点位）,18,七.设计的内容及要求,18,(一）设计说明书内容（仅供参考） 1，设计任务（题目；具体设计内容）； 2，飞剪的工作原理及工艺要求； 3，原始数据（工艺参数；设计参数）； 4，机构型综合 （型综合原理；工艺对机构动作的要求；三种方案的比较）；,18,5，机构的尺寸设计 （四杆机构相对尺寸计算；刀刃位置尺寸及剪切角的确定方法；机构绝对尺寸计算及调整的原理与方法；最终设计结果）； 6，机构的平衡力矩计算；,18,7，主要结论 根据机器性能分析写出设计结论。,18,8，结束语 （设计心得与体会） 9，参考文献 （作者.文献名.出版社.出版年月.卷期号或页号）,
