曲柄式剪板机剪切机构运动特性分析
曲柄滑块机构运动分析的简便图解法
曲柄滑块机构运动分析的简便图解法以《曲柄滑块机构运动分析的简便图解法》为标题，本文主要介绍了曲柄滑块机构运动分析的具体方法，特别提出了一种简便的图解法。
曲柄滑块机构是机械领域中一种重要的结构，它的分析及控制对工业发展至关重要。
由于它的运动路径复杂多变，因此，曲柄滑块机构的运动分析一直是一个重要的科学问题。
过去，曲柄滑块机构运动分析采用大量的数学分析方法，然而，这种方法并不适用于实际应用，原因是数学模型太复杂，而且计算量也很大。
因此，有必要开发新的运动分析方法，使之能够更加简便有效地分析出曲柄滑块机构的运动状态。
经过多年的探索，我们发现，采用简便的图解法，可以很容易地实现曲柄滑块机构运动分析。
一般来说，简便图解法采用操作角度分析方法，其步骤如下：首先，画出机构图，标注出每个构件的尺寸及运动角度；其次，查表求出每个构件的位置关系；然后，用构件位置关系相互抵消，解出运动关系；最后，根据运动关系，求出机构的运动状态。
经过这样的计算，我们就可以获得机构的完整运动状态，从而使曲柄滑块机构的运动分析变得更加简单有效。
另外，通过不断完善运动分析方法，我们还可以使曲柄滑块机构运动分析变得更加精确。
例如，可以引入曲率半径、摩擦力等参数，将机构的运动分析变得更加准确和准确的。
总的来说，本文主要介绍了曲柄滑块机构运动分析的简便图解法，提出了一种基于操作角度分析的新方法，可以快速有效地分析出曲柄滑块机构的运动状态。
同时，随着技术的发展，我们可以继续开发更加准确的运动分析方法，从而更好地控制机构的运动状态。
以上就是本文关于曲柄滑块机构运动分析的简便图解法的全部内容，希望本文可以为广大机械领域的朋友们提供帮助。
基于Pro／E剪板机曲柄连杆机构运动仿真
３ 机构简化模型
将 曲轴 分为单个 曲柄之后 ， 整个 曲轴 活塞连杆 机构就 演变为如 图２ 所示 的 曲柄滑块机 构 的组合 。
基 于 ＰｏＥ４０ ｒ／ ．软件 建立 剪板机 曲柄 连杆 机构 模 型 ，其 中的活 塞连杆 组 和 曲轴 飞 轮组 部件模 型 （ 图 １ 如 ）所 示 。其 中 ，造型 的关 键技 术用 到 了
与 缸 套 的 圆 柱 连 接 处 添 加 相 同 的 阻 尼 系 数
Ｃ ３０ １ 一 ｓｃ ｍｍ， 目的 是模拟 活 塞与 缸套 之 ＝ ．ｘ ０ Ｎ． ／ ｅ
间的 阻力 。
模 型 设置 好 以后 即可 进 行机 构 仿真 ，绘制 相 关 曲线 并做 分析 。 （） 出活塞 速度 、活 塞 主体 角加 速度 、活 塞 １ 得 角 速度 曲线 （ 图 ３ 图 ４ 图 ５所 示 。 如 、 、 ） 从 活塞 速度 、活 塞主 体 角加 速度 、活塞 角速 度 曲 线 可 以看 出 ： ① 活塞 在 缸 套 内运动 到 最低 点和 最 高 点 时 ， 即速度 为零 处 ，速 度发 生 突变 ； ② 活 塞主 体 角加 速度 不 稳 定 ，变 化 很 大 ，在 已加载 荷 下 出现 了突变 值 ； ③ 可 以推 断 出活 塞在 运 动过 程 中不 稳 定 ，产
拉伸 、旋转 、孔 、 阵列 、镜 像 、伸 出项等 基 本命 令 ，并 且在装 配 的过程 中还 用 到 了简单 的对齐 、
匹配 等命 令 。
图 ２ 曲柄 滑 块 机 构
其 中０４ ４ ．、． Ｂ为 曲柄 、连 杆 ， 为活 塞 ；Ｍ２ 、 为连杆 等 效质量 。根据 零件 间 的实 际运 动关 系
作 功行 程 中把活 塞 的往复 运动 转变 成 曲轴 的旋转 运 动 ，对外 输 出动力 ，而 在其他 三 个行程 中，又 把 曲轴 的旋转 运动 转变 成活 塞 的往 复直 线运 动 。
曲柄滑块机构的运动分析及应用
机械原理课程机构设计实验报告题目：曲柄滑块机构的运动分析及应用小组成员与学号：刘泽陆(11071182)陈柯宇(11071177)熊宇飞(11071174)张保开(11071183) 班级：1107172013年6月10日摘要本文着重介绍了曲柄滑块机构的结构，分类，用途，并进行了曲柄滑块机构的动力学和运动学分析，曲柄滑块机构的运动学特性分析，得出了机构压力表达式，曲柄滑块机构的运动特性分析，得出了滑块的位移、速度和加速度的运动表达式。
最后，对曲柄滑块机构运动中振动、平衡稳定性等进行了总结。
关键字：曲柄滑块动力与运动分析振动与平稳性ABSTRACTThe paper describes the composition of planar linkage, focusing on the structure, classification, use of a slider-crank mechanism and making the dynamic and kinematic analysis, kinematics characteristics of the crank slider mechanism analysis for a slider-crank mechanism, on one hand , we obtain the drive pressure of the slider-crank mechanism ,on the other hand,we obtain the expression of displacement, velocity and acceleration of movement. Finally, the movement of the vibration and balance stability of the crank slider mechanism are summarized.曲柄滑块机构简介曲柄滑块机构定义曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化形式,由若干刚性构件用低副(回转副、移动副)联接而成的一种机构。
曲柄滑块机构运动分析
曲柄滑块机构运动分析一、相关参数在图1所示的曲柄滑块机构中，已知各构件的尺寸分别为mm l 1001=,mm l 3002=,s rad /101=ω,试确定连杆2和滑块3的位移、速度和加速度，并绘制出运动线图。
图1 曲柄滑块机构二、数学模型的建立1、位置分析为了对机构进行运动分析，将各构件表示为矢量，可写出各杆矢所构成的封闭矢量方程。
将各矢量分别向X 轴和Y 轴进行投影，得0sin sin cos cos 22112211=+=+θθθθl l S ll C(1) 由式（1）得2、速度分析将式（1）对时间t 求导，得速度关系C v l l l l =--=+222111222111sin sin 0cos cos θωθωθωθω（2） 将（2）式用矩阵形式来表示，如下所示⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1111122222cos sin . 0 cos 1 sin θθωωθθl l v l lC（3） 3、加速度分析将（2）对时间t 求导，得加速度关系三、计算程序1、主程序%1.输入已知数据clear;l1=0.1;l2=0.3;e=0;hd=pi/180;du=180/pi;omega1=10;alpha1=0;%2.曲柄滑块机构运动计算for n1=1:721theta1(n1)=(n1-1)*hd;%调用函数slider_crank计算曲柄滑块机构位移、速度、加速度[theta2(n1),s3(n1),omega2(n1),v3(n1),alpha2(n1),a3(n1)]=slider_crank(theta1(n1),omega1,alpha1,l1,l2,e); endfigure(1);n1=0:720;subplot(2,3,1)plot(n1,theta2*du);title('连杆转角位移线图');xlabel('曲柄转角\theta_1/\circ');ylabel('连杆角位移/\circ');grid onsubplot(2,3,2)plot(n1,omega2);title('连杆角速度运动线图');xlabel('曲柄转角\theta_1/\circ');ylabel('连杆角速度/rad\cdots^{-1}');grid onsubplot(2,3,3)plot(n1,alpha2);title('连杆角加速度运动线图');xlabel('曲柄转角\theta_1/\circ');ylabel('连杆角加速度/rad\cdots^{-2}');grid onsubplot(2,3,4)plot(n1,s3);title('滑块位移线图');xlabel('曲柄转角\theta_1/\circ');ylabel('滑块位移/\m');grid onsubplot(2,3,5)plot(n1,v3);title('滑块速度运动线图');xlabel('曲柄转角\theta_1/\circ');ylabel('滑块速度/m\cdots^{-1}');grid onsubplot(2,3,6)plot(n1,a3);title('滑块加速度运动线图');xlabel('曲柄转角\theta_1/\circ');ylabel('滑块加速度/m\cdots^{-2}');grid on2、子程序function[theta2,s3,omega2,v3,alpha2,a3]=slider_crank(theta1,omega1,alpha1,l1,l2,e);%计算连杆2的角位移和滑块3的线位移s3=l1*cos(theta1)+l2*cos(theta2);theta2=asin((e-l1*sin(theta1))/l2);%计算连杆2的角速度和滑块3的线速度A=[l2*sin(theta2),1;-l2*cos(theta2),0];B=[-l1*sin(theta1);l1*cos(theta1)];omega=A\(omega1*B);omega2=omega(1);v3=omega(2);%计算连杆2的角加速度和滑块3的线加速度At=[omega2*l2*cos(theta2),0;omega2*l2*sin(theta2),0];Bt=[-omega1*l1*cos(theta1);-omega1*l1*sin(theta1)];alpha=A\(-At*omega+alpha1*B+omega1*Bt);alpha2=alpha(1);a3=alpha(2);四、程序运行结果及分析图2 运动规律曲线图从仿真曲线可以看出，当曲柄以w1=10rad/s匀速转动时，连杆的转角位移变化范围大约在-20～20度之间，在90°或270°有极值，呈反正弦变化趋势；连杆的角速度变化范围大约在-3.3～3.3rad/s，在0°或180°有极值，成反余弦变化趋势；连杆角加速度变化范围大约在-35～35rad/s2，在90°或270°有极值，呈正弦变化趋势。
机械毕业设计473传动剪板机设计毕业设计
摘要该设计的对称传动剪板机，其冲剪力为10吨，滑块的行程为22mm，每分钟剪切30次。
由电动机提供动力，经过一级带传动和一级齿轮传动减速。
设计中采用的执行机构为对心曲柄滑块机构，这一机构将剪板机传动系统的旋转运动转变为滑块的往复直线运动，实现对板料的剪切。
曲柄滑块机构具有结构简单、加工容易、维修方便、经济实用的优点，在机械设备中应用广泛。
本设计中，通过对平面曲柄滑块机构的数学建模，用Turbor C编程，输入曲柄滑块机构的机构参数和运功参数，实现对整个机构运动过程的仿真。
关键词：Turbor C 运动仿真曲柄滑块剪板机AbstractThe design of symmetric transmission shears, shear-to 10 tons, the itinerary for the slider 22 mm per 30 minutes shear. Powered by the motor through a belt drive and a slowdown Gear. Design of the implementation agencies right mind crank slider, This will shears transmission rotation slider into the reciprocating linear motion, the realization of the right of sheet metal shear. Crank slider is simple in structure, easy processing, easy to maintain and repair, economic and practical advantages in machinery, equipment widely used. The design, right through the plane crank slider mathematical modeling, Turbor C programming, input slider crank agencies that such remarks parameters and the parameters of the whole movement of the simulation process.Key words: Turbor C Motion simulation Crank and slide block Cutting machine目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)第2章方案论证 (2)2.1 液压传动方案 (2)2.2 机械传动方案 (3)2.2.1凸轮机构方案 (3)2.2.2曲柄滑块机构方案 (4)第3章总体传动方案 (5)第4章电动机的选择 (6)4.1 电动机类型和结构形式的选择 (6)4.2 电动机功率的选择 (6)4. 3 计算传动装置的运动和动力参数 (8)4.3.1计算传动装置的合理传动比 (8)4.3.2计算运动和动力参数 (8)第5章带传动的设计及计算 (10)5.1 确定计算功率 (10)5.2 选择带型 (10)5.3 确定小带轮的基准直径 (10)5.3.1初选小带轮的基准直径 (10)5.3.2验算带的速度 (11)5.3.3计算从动轮的基准直径 (11)5.4 确定中心距a和带轮的基准长度 (11)5.5 验算主动轮上的包角 (12)5.6 确定带的根数 (13)5.7 确定带的预紧力 (13)5.8 计算带传动作用在轴上压轴力 (14)5.9 带轮结构的设计 (14)5.9.1小带轮的结构设计 (14)5.9.2大带轮的结构设计 (17)第6章轴的设计 (19)6.1 主动轴设计 (19)6.1.1轴的材料 (19)6.1.2 轴径的最小许用值 (20)6.1.3确定轴上的零件的装配方案 (20)6.1.4 轴上的零件定位 (20)6.1.5轴各段直径和长度的确定 (20)6.1.6 绘制主轴上零件的装配图及轴的结构图 (20)6.1.7轴的强度校核计算 (21)6.2 从动轴的设计 (23)6.2.1材料选择 (23)6.2.2轴径的最小许用值 (24)6.2.3确定轴上零件的装配方案 (24)6.2.4绘制从动轴上零件的装配图及轴的结构图 (24)第7章齿轮设计 (25)7.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (25)7.1.1齿轮类型的选择 (25)7.1.2齿轮材料的选择 (25)7.1.3选取精度等级 (25)7.1.4选择齿数 (25)7.2 按齿面接触强度设计 (25)7.2.1确定公式内的各个计算数值 (26)7.2.2计算 (27)7.3 按齿根弯曲强度设计 (28)7.3.1确定公式内各计算数值 (28)7.3.2设计计算 (29)7.4 几何尺寸计算 (30)7.4.1计算分度圆直径 (30)7.4.2计算中心距 (30)7.4.3计算齿轮宽度 (30)7.5 验算 (31)7.6 结构设计及绘制齿轮零件图 (31)7.6.1对小齿轮的结构设计 (31)7.6.2对大齿轮的机构设计 (32)第8章曲柄滑块机构设计 (34)8.1 材料的选择 (34)8.2 确定曲柄滑块杆件长度 (34)8.3 结构设计 (35)8.4 强度校核 (36)8.5 电动机的校核 (37)第9章曲柄滑块机构的运动学分析 (38)9.1 建立曲柄滑块机构的数学模型 (38)9.1.1建立位移方程 (38)9.1.2建立速度方程 (39)9.1.3建立加速度方程 (39)9.2 曲柄滑块机构的运动仿真 (40)结论 (43)参考文献 (44)致谢 (46)第1章绪论在使用金属板材较多的工业部门，都需要根据尺寸要求对板材进行切断加工，所以剪板机就成为各工业部门使用最为广泛的板料剪断设备。
曲柄滑块机构的运动分析及应用讲课稿
曲柄滑块机构的运动分析及应用机械原理课程机构设计实验报告题目：曲柄滑块机构的运动分析及应用小组成员与学号：刘泽陆(11071182)陈柯宇 (11071177)熊宇飞(11071174)张保开 (11071183)班级： 1107172013年6月10日摘要 (4)曲柄滑块机构简介 (5)曲柄滑块机构定义 (5)曲柄滑块机构的特性及应用 (5)曲柄滑块机构的分类 (10)偏心轮机构简介 (11)曲柄滑块的动力学特性 (12)曲柄滑块的运动学特性 (14)曲柄滑块机构运行中的振动与平衡 (17)参考文献 (19)组员分工 (19)摘要本文着重介绍了曲柄滑块机构的结构，分类，用途，并进行了曲柄滑块机构的动力学和运动学分析，曲柄滑块机构的运动学特性分析，得出了机构压力表达式，曲柄滑块机构的运动特性分析，得出了滑块的位移、速度和加速度的运动表达式。
最后，对曲柄滑块机构运动中振动、平衡稳定性等进行了总结。
关键字：曲柄滑块动力与运动分析振动与平稳性ABSTRACTThe paper describes the composition of planar linkage, focusing on the structure, classification, use of a slider-crank mechanism and making the dynamic and kinematic analysis, kinematics characteristics of the crank slider mechanism analysis for a slider-crank mechanism, on one hand , we obtain the drive pressure of the slider-crank mechanism ,on the other hand,we obtain theexpression of displacement, velocity andacceleration of movement. Finally, the movement of the vibration and balance stability of the crank slider mechanism are summarized.曲柄滑块机构简介曲柄滑块机构定义曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化形式,由若干刚性构件用低副(回转副、移动副)联接而成的一种机构。
曲柄滑块机构地运动分析资料报告及指导应用
机械原理课程机构设计实验报告题目：曲柄滑块机构的运动分析及应用小组成员与学号：泽陆(11071182)柯宇(11071177)熊宇飞(11071174)保开(11071183)班级：1107172013年6月10日摘要 (3)曲柄滑块机构简介 (4)曲柄滑块机构定义 (4)曲柄滑块机构的特性及应用 (4)曲柄滑块机构的分类 (8)偏心轮机构简介 (9)曲柄滑块的动力学特性 (10)曲柄滑块的运动学特性 (11)曲柄滑块机构运行中的振动与平衡 (14)参考文献 (15)组员分工 (15)摘要本文着重介绍了曲柄滑块机构的结构，分类，用途，并进行了曲柄滑块机构的动力学和运动学分析，曲柄滑块机构的运动学特性分析，得出了机构压力表达式，曲柄滑块机构的运动特性分析，得出了滑块的位移、速度和加速度的运动表达式。
最后，对曲柄滑块机构运动中振动、平衡稳定性等进行了总结。
关键字：曲柄滑块动力与运动分析振动与平稳性ABSTRACTThe paper describes the composition of planar linkage, focusing on the structure, classification, use of a slider-crank mechanism and making the dynamic and kinematic analysis, kinematics characteristics of the crank slider mechanism analysis for a slider-crank mechanism, on one hand , we obtain the drive pressure of the slider-crank mechanism ,on the other hand,we obtain the expression of displacement, velocity and acceleration of movement. Finally, the movement of the vibration and balance stability of the crank slider mechanism are summarized.曲柄滑块机构简介曲柄滑块机构定义曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化形式,由若干刚性构件用低副(回转副、移动副)联接而成的一种机构。
曲柄连杆机构运动分析
曲柄连杆机构运动分析曲柄连杆机构运动分析四缸发动机曲轴、连杆和活塞的运动是较复杂的机械运动。
曲轴做旋转运动，连杆做平动，活塞是直线往复运动。
在用Pro/Engineer 做曲轴、连杆和活塞的运动分析的步骤如下所示[20]:（1）设置曲轴、连杆和活塞的连接。
为使机构能够按照预定的方式运动，须分别在曲轴与机体之间、连杆与曲轴之间、活塞与连杆之间添加销钉。
在活塞与机体之间添加滑动杆连接。
（2）定义伺服电动机。
利用伺服电动机驱动曲轴转动。
（3）建立运动分析。
（4）干涉检验与视频制作。
（5）获取分析结果。
7.1 活塞及连杆的装配7.1.1 组件装配的分析与思路活塞组件主要包括活塞、活塞销和活塞销卡环，连杆由连杆体和连杆盖两部分组成，将活塞组与连杆组分别组装，工作时用螺栓和螺母将连杆体、连杆盖和曲轴装配在一起，用活塞销将连杆小头和活塞装配在一起[21]。
7.1.2 活塞组件装配步骤1、向组件中添加活塞新建组件文件，运用【添加元件】，将活塞在缺省位置，完成装配。
2、向组件中添加活塞销卡环（1）在“约束类型”中选择“对齐”选项，将卡环中心轴与活塞销孔中心轴对齐；（2）选择“匹配”选项，将卡环外圆曲面与卡环槽曲面相匹配，完成两个活塞销卡环的装配。
3、向组件中添加活塞销（1）选择“对齐”选项，将活塞销中心轴与活塞销座孔的中心轴对齐；（2）选择“匹配”选项，将活塞销端面与卡环端面相匹配，完成活塞销的装配。
装配结果如图7.1所示：图7-1 活塞组装配结果Figure7-1Piston assembly results7.1.3 连杆组件的装配步骤1、向组件中添加连杆体新建组件文件，运用【添加元件】，将连杆体添加在“缺省”位置，完成连杆体的装配。
2、向组件中添加连杆衬套（1）选择“插入”选项，将连杆衬套的外侧圆柱面与连杆小头孔内侧圆柱面以插入的方式相配合。
（2）选择“对齐”选项，将连杆衬套的中心轴和连杆小头孔的中心轴对齐，完成连杆衬套的装配。
剪板机基本性能参数
2 剪板机基本性能参数2.1剪板机规格与技术特征板材长度 6000--12000mm 板材宽度 1000—2500mm 板材厚度 6-----30mm 板材强度极限 640N /m ㎡ 板材延伸率 17℅ 上刀刃倾角 2°13′ 上下刀刃间的间隙 1mm 刀刃磨钝系数 1.2 曲轴半径 105mm 剪刀开口度 210mm 剪刀长度 2500mm 每分钟剪切次数 3-7次/min2.2剪板机基本性能参数决定剪板机性能的主要有：剪板机的剪切力，压料力，剪切角和上刀片的行程量。
2.2.1剪切力确定斜刃剪板机的总剪切力比平刃剪板机的小，它包含三个组成部分：基本剪切力；被剪下部分板料的弯曲抗力以及板料在剪切区变形的弯曲抗力。
总剪切力与剪切角的关系接近反比例，即随着剪切角的增加而减小。
)10116.01(6.025525X y tg Z tg h k P b b zh δδδϕϕδσ+++⋅= N式中 k ——刀片的磨钝系数，k=1.2b σ——被剪金属的抗拉强度 b σ=640 N /m ㎡5δ——被剪金属的伸长率 5δ=17℅h ——被剪板厚（毫米）h=30mm ϕ——剪切角（度）ϕ=2°13′ △——刀片间隙（毫米）△= 1mmy ——刀片间隙的相对值，y=△/hC ——压料脚轴线到下刀刃的距离（毫米），从表2-2中查得 C=90 X ——压料脚距离的相对值，X=C/h=3 Z ——弯曲系数，取0.95表2-2 压料脚轴线到下刀刃的距离h （毫米） 2.5～6.3 10～12.5 16～32 C （毫米） 657090因此zhP =3.54×10⒍N2.2.2压料力的确定在剪切过程中，上刀片对板料作用着一个向前的水平推力T 。
为防止板料的位移，压料力必须使板料顶面和底面上产生的水平方向摩擦力大于T 。
剪切开始，上刀片的切入深度达到被剪板厚的瞬间，板料顶面和底面产生的摩擦力均为)(1y zh P P F +=μ N;当剪切继续进行超过上述瞬间，则板料顶面摩擦力为yP F μ=2 N ；而板料底面的摩擦力仍然不变T F F ≥+21;T=0.3zhP N ；因此zhy zh P P P 3.0)2(≥+μ，当 15.0=μ时，zhy P P 21=N应该说，压料力随总剪切力增大而增大。
曲柄连杆机构动力学分析与计算
第一章绪论1.1内燃机概述汽车自19世纪诞生至今，已经有100多年的历史了。
汽车工业从无到有，以惊人的速度在发展着，汽车工业给人类的近代文明带来翻天覆地的变化，在人类的文明进程中写下了宏伟的篇章。
汽车工业是衡量一个国家是否强大的重要标准之一，而内燃机在汽车工业中始终占据核心的地位。
内燃机是将燃料中的化学能转变为机械能的一种机器。
由于内燃机的热效率高（是当今热效率最高的热力发动机）、功率范围广、适应性好、结构简单、移动方便、比质量（单位输出功率质量）轻、可以满足不同要求等特点，已经广泛的应用于工程机械、农业机械、交通运输（陆地、内河、海上和航空）和国防建设事业当中。
因此，内燃机工业的发展对整个国民经济和国防建设都有着十分重要的作用。
1.1.1世界内燃机简史内燃机的出现和发明可以追溯到1860年，来诺伊尔（J.J.E.Lenoir1822~1900年）首先发明了一种叫做大气压力式的内燃机，这种内燃机的大致工作过程是：空气和煤气在活塞的上半个行程被吸入气缸内，然后混合气体被火花点燃；后半个行程是膨胀行程，燃烧的煤气推动着活塞下行，然后膨胀做功；活塞上行时开始排气。
这种内燃机和现代主流的四冲程内燃机相比，在燃烧前没有压缩行程，但基本思想已经有了雏形。
这种内燃机的热效率低于5%，最大功率只有4.5KW，1860~1865年间，共生产了约5000台。
1867年奥拓（Nicolaus A.Otto，1832~1891年）和浪琴（Eugen Langen，1833~1895年）发明了一种更为成功的大气压力式内燃机。
这种内燃机是利用燃烧所产生的缸内压力，随着缸内压力的升高，在膨胀行程时加速一个自由活塞和齿条机构，他们的动量将使得缸内产生真空，然后大气压力推动活塞内行。
齿条则通过滚轮离合器和输出轴相啮合，然后输出功率。
这种发动机的热效率可以达到11%，共生产了近5000台。
由于煤气机必须使用气体燃料，而当时的气体燃料的来源非常困难，这从某种意义上讲就阻碍了煤气机的进一步发展。
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张 效 杰
（山西 太 钢 哈斯 科 科 技 有 限公 司 ， 山西 太 原 ０３０１００）
摘 要 ：把 曲柄式切 头飞剪 剪切机 构 的杆 件 简化 成 曲柄 四连杆 机 构 ，通 过对 杆件 结 构在 工作 过程 中的位 移 变化 ，得 到
曲柄 式切 头飞剪 的剪 刃运 动轨 迹 为一椭 圆形 结构 ，这对 提 高曲柄 式切 头飞 剪机 的效 率具有 重要 的作 用。
与减 速机 输 出轴 相连 。上剪 刃装 配 由上 刀架 、上 剪 刃 、垫片 、上 挡块 等组 成 ，上剪 刃 采用 人字 形剪 刃 ，这 种剪 刃形 状 有利 于带 材 的 自动对 中 ，剪切 力较 小 。下 剪 切 机构 由下 摆 杆 、下 剪毂 、下 曲柄 轴 装 配 、下 剪 刃 装 配等组 成 。下 摆杆 、下 剪毂 、下 曲轴装 配 三者组 成 了 １个 四连 杆机 构 。下 剪切 机构 结 构与 上剪 切 机构 基 本相 似 ，只是 下摆 杆 的 固定端 与 剪刃 间 隙调 整装 置 相
关 键 词 ：剪板 机 剪切 机 构 四连 杆 运 动 特 性
中 图分 类 号 ：ＴＧ３３３．２１
文 献标 识码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１ ６７２—１ １ ５２（２０１ ８）０１—００６２—０２
目前 ，我 国型 材生 产线 项 目正 在 大批 量 上马 ，尤 其 是大 型棒 线材 生 产线 占的 比重 更大 ，剪切 机是 连 续 式轧 制 生产线 上 不可 缺少 、非 常关 键 的设备 。剪切 机 通常 安装 在线 材 连 轧机 、型 钢 、钢板 连 轧机 和 钢坯 连 轧机 等 轧制线 上 ，用 来剪 切 轧件 头 部 、尾部 或将 轧 件 剪切 成定 尺 长度 。在冷 、热带 钢 车 间的横 剪机 组 重 剪 机组 镀 锌机 组 和镀 锡机 组 里 ，也 配置 有各 种 不 同 类 型 的剪 切机 ，将 带 钢剪 切 成定 尺 长度 或 规定 质 量 的钢卷 。它 主要 的优 点是 切 口断 面 比较 平 直 ，切 口挤 压 现象 比滚筒 式剪 切 机小 ，跟 一般铡 刀 剪类 似 。但 是 剪 切过 程 中水 平惯 性 力较 大 ，因此 比较 适 合 中低 速 剪 切 ，一 般不 超 过 ８ ｍ／ｓ。 曲柄 式切 头 剪 切机 剪 切 力 比滚筒 式 剪切 机稍 高 ，而 且 刀 片具有 前 倾斜 角 ，实 际 最 大剪 切 力还 可 以减 小 。但是 其 结构 尺寸 比较 大 ，在 机 组 上更 换 刀片 ］。 １ 剪切 机 构
收 稿 日期 ：２０１８—０１＿Ｏ８ 作 者 简 介 ：张 效 杰 （１９８５一 ），男 ，大 学本 科 ，毕 业 于 辽 宁 科 技 大 学，助理工程师 ，从 事机械设备 管理 工作 。
图 ２ 四连 杆 机 构 位 移 示 意 图
分 别在 轴 和 ｙ轴上 的投 影 ：
ｆｌｃ０ｓ １＋／２ｃｏｓ￣２＝ Ｄ＋ｆ３ｃｏｓ ３，
Ｅ ＋ｎ Ｚ３一Ｚ２
一
— ２Ｚ
‘
３
为 了求 解 ，，将 ，用三 角 函数表 示 ，变换公 式 ：
ｅ ３：
；ｓｉｎｑ９３＝
．
１＋ｔｇ（￣ｐ３／２）
ｌ＋ｔｇ （ｔｐ３／２）
划
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曲柄转角 ／（。）
图 ３ ， 。关 系 图
ｌ
｛：
藿
带 人上 式得 ： （Ｇ—Ｅ）ｔ （ ３／２）＋２ｎｇ（ ３／２）＋Ｇ＋Ｅ＝Ｏ．
总 第 １７１期 ２０１８年 第 １期
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Ｔｏｔａｌ １７１ Ｎｏ．１，２０１８
ＤＯＩ：１０．１６５２５０．ｃｎｋｉ．ｃｎｌ４－１１６７／ｔｆ．２０１８．０１．２４
曲柄 式 剪板 机 剪 切 机 构 运 动特 性 分 析
解 出 ：
ｔｇ（ ２）＝
．
或者 ： ７
轴 坐 标 轴 ／ｒａｍ
图 ４ 轨 迹变 化 图
根 据 以上公 式 和 图 ４可 以看 出 ，曲柄式 切 头剪 切 的剪 刃运 动轨 迹 为一 椭 圆形 结构 ，在 上下 剪 刃 同 时接触 钢板 时 ，上 剪刃 的水 平 速度 要 高于下 剪 刃 的
２０１８年第 １期
张效杰 ：曲柄式剪板机剪 切机 构运 动特性分析
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／ｌｓｉｎ￣ｏｌ＋ｆ２ｓｉｎ ２ ｌ＋Ｚ３ｓｉｎｑ￣３．
点 的运 动 输 出轨迹 变 化见 图 ４所 示 。
消去 ：后 得 ：
Ｅｃｏｓ￣３＋Ｆｃｏｓ￣３＋Ｇ＝０ ，
Ｅ＝ｘｏ－Ｉｌｃ０ｓ １， Ｆ ｙ旷 ｌ ｓｉｎ￣ｐｌ，
图 １ 剪 切 机 构 示 意 图
２ 剪切 结构 的 运动特 性 曲柄 式剪 切 的剪切 结 构 为 四连杆 机构 ，所 以应
用解 析法 分析 平 面连 杆机 构 可求 出该 连 杆机 构各 点 的位 移 变化 。
如 图 ２所 示 ，四杆 机构 各边 矢量 方 向得 ：
ｌ＋ ２＝ ＋Ｚ４．