飞剪机剪切机构动力学性能分析

Ｏ
０
Ｏ ０
Ｏ
０ ０ Ｏ ｌ
０
Ｏ ０ Ｏ ０
Ｏ
Ｏ ０ ０ ０
根 据 ＺＭ￣ Ｏ ＥＦ ＝ 、∑Ｆ ＝ ，列 出其 平 衡 方 程得 ＝ 、： ｘ Ｏ ｙＯ
１ ＋ ＋ ｈ ＝ — ＝ ・ — 一
Ｏ １
ｌ Ｏ
业信 息化
１２速 度 分 析 ．
将 式 （ ） 对 时 间求 一 次 导 数 ，可 得 速度 关 系式 为 ２
一２＋ 。＾ ｝ ｌ ｌ ＼ ＆ ｃ ｅ Ｄ Ｂ ∞ ∞
ｓｎ０ ｉ ２
鸸
鸥
ｓ ａ ｏ ｓｎ ￣ ｉ ３ ｎ ） ｉ １ ｌ Ｏ
、 ㈤
将 式 （ ）写 成 矩 阵 形 式 为 ３
＋
－ — ）
－ｏ ｙ）
∑慨 ．０ ∑ ： 、 Ｏ ∑ 、 ０ ，列 出 其 平衡 方 程 式 得
、
一 一
分 ・ ＝ ） —
＝
Ｏ
ｌ
将 以 上 ９个 方 程 简 化 为 下 面 的 矩 阵形 式
一
一
＝
ｏ
一 ＋ ＝ ・
｝
（ ６ ）
＋ ｑ
掰ｑ ］
（ ５ ）
解 式 （ ） 即可 求 得 两 未 知 角 加 速 度 Ｏ 、０ 。 ５ ｔ ｌ
２动 态 静 力 分 析
根 据 所 确 定 的相 关 构 件 加 速 度 及 角 加 速 度 ， 可求 得 各 构 件 所 受 的 的 惯 性
一
ｌ ２
力 各 构 件 的 、
ＣＦＲ ＝ ＤＦ
（ ９
一
ห้องสมุดไป่ตู้
一
） 一
其 中
对 于构 件 ２ ．如 图 ４所 示 。 当 构 件 １旋 转 到 １５ 至 ０ｏ
１ ８ 时 ．构 件 ２剪 刃 处 于 切 削 状 态 ，其 受 到 的切 削 阻 力 为 ０ｏ
。
Ｏ ＿ ０ － １ １
０ ０ ． Ｏ １ １ ０ Ｂ Ｙ Ｏ Ｙ －Ａ ＯＯ ０ １ ０
Ｏ ０
０ Ｏ Ｏ Ｏ
０
０
Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ
Ｏ Ｏ Ｏ
０ ０
Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ０
０
Ｏ Ｏ ０ Ｏ ０ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ
Ｆ ＝
０ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ
、
及 惯 性 力 矩 。 、
、 ，
其中构件 １
图 ５ 构 件 ３的 受 力分 析 图
所 受 的 惯 性 力 和 惯 性 力 矩 为 ０。受 力 分
析 时 ， 将 各 作 用 力 分 别 沿 、Ｙ方 向 分 解 ， 然 后 就 各 构 件
分 别 列 出 力 平 衡 方
Ｌ． ｊ Ｉ ｋ ｓ ｍ Ｊ
ｓｎ ３ ｉＯ
ｌ ｅ ｅ ｏＯ ｃ ｓ：
∞
ｌ ｏＯ ￣ｃ ｓ ，
ｓｎ ， ￣Ｏ
ｊ ］ ㈩
图４ 构件 ２的受 力 分 析 图
解 式 （ 即可 求 得 两 未 知 角速 度 ‘： ． 。 ４） １ 、１， ） ０
ｌ － 速 度 分 析 ３加
为 求 解 加 速 度 关 系 式 （ ） 需 要 建 立 一 个 Ｍａ ａ ５， ｔｂ的 函 Ｊ
数 文 件 ｍ ｖ ｍｅ ｔｎ ｏ ｅ ｎ． ，该 函数 输 入 参 数 是 构 件 １ ｒ 、２及 ３的 角 位 移 、角 速 度 ，输 出 参 数 是 构 件 ２ 、３的 角 加 速 度 。 通
０ ０ Ｏ ０ ０ Ｏ Ｏ ０ Ｏ Ｏ
１
Ｄ ＝
０ Ｏ Ｏ 蛞 一 Ｏ
０
１Ｏ
一
过 Ｓｍ ｌ ｋ中 的 积 分 模 块 可 进 一 步 计 算 出构 件 ２ ｉｕｉ ｎ 、３的 角 速 度 和 角 位 移 。 此 过 程需 要 ４个 积 分模 块 。 为求解动态静 力关系式 （） ９ ，需 要 建 立 另 一 个 Ｍａ ａ ｔｂ ｌ 的 函数 文 件 ｆ ｃ ． 该 函 数 需 要 用 到各 构 件 的 运 动 参 数 、 ｏ ｅｍ， ｒ 质 量 及 转 动 惯 量 ，输 出 参数 是 各 构 件 问 的 运 动 副 反 力和 构
Ｃ ＝
００ Ｏ
０ ０ Ｏ
始 Ｏ
０
０ Ｏ
ｌ
０ Ｏ
１
啦０ ） 一 ＋
一
（ ） 】 一 一
（ ７）
０ Ｏ Ｏ Ｏ
Ｏ０ Ｏ Ｏ
ｌ
０
ｌ
０
ｙ一 Ｏ
） ＋
一 ） ＝
一 ） 一
一
Ｏ０ Ｏ Ｏ
】
件 １上 的平 衡 力 矩 。 仿 真 模 型 的输 出 有 两 种 形 式 ，一 种 是 通 过 Ｔ ｏｋ ｏ ｗ ｒ— ｐａ ｅ模 块 将 所 有 仿 真 结 果 输 出 到 Ｍａ ａ ｌ ｃ ｔ ｂ的 Ｔ 作 空 间 中 ， ｌ
它 的优 点是 便 于 利 用 Ｍａｌｂ进 行 后 处 理 运 算 ：另 一 种 是 通 ｔ ａ
０ Ｙ － ｃ Ｘ ￣ Ｙ ｃ
－ｏ ｘ
制 造 业 信
＝
Ｉ 以
０ ０ ０
—
，
０
０ ０ ０
—
个 Ｍａ ａ ｔ ｂ函数 模 块 、５个 积 分 模 块 以 及 输 入 和 输 出模 块 等 ｌ
组 成 ．该 模 型 的功 能 就 是 实 现 机 构 的 运 动 学 和 动 力 学 分 析 与仿真 。
—
一
对 于 构 件 ３ 如 图 ５所 示 。 根 据 ∑ ， ＝、∑ ＝、 ０ ０
∑ ＝ ，列 出其 平 衡 方 程 得 ０
＝
—
程 式 Ｅ。 ２ １
对 于 构 件 １ ．
一 ＝ —
图 ３
构 件 １的 受 力 分 析 图
如 图 ３所 示 根 据
，
—
将 式 （ ）对 时 间 求 导 ，可 得 加 速 度 关 系 的矩 阵 形 式 ４
为
［ｃｒ ， 『］ 卜 ｃ ｎ ｏ］ － Ｓ２ ｓ ｎ ｏ ｃ ］ ／ｉ Ｇｉ ＢＢ ￣］ ｋ
ｌ ｃ 一Ｄ刮 ｊ ｌ丘 ｎ ｉ ｊ ｏ ｌｃ ｋ ＝ｏ 一‰ｓ ‰ｓ 呜ｊ