论文导读:单向工作的机械刨床,机构的行程速比系数愈大,刨刀回程用时愈短,机构的工作效率就愈高,但同时机构的最小传动角会减小,机构的运动性能会趋劣。文章依据机构的几何关系,以机构许用传动角为设计条件,在满足机构运动性能情况下,追求机构行程速比系数最大。文章应用最优化技术,精确、快速地确定出机构拥有最大行程速比系数的设计方案,从而使单向工作的机械刨床工作效率最高。文中例举了设计实例,体现了设计方法的优越性。
关键词:机械刨床,机构行程速比系数,机构传动角,机构压力角,最优设计
引言:
机械刨床在机械行业中应用极为普遍,其主体结构是由图1所示摆动导杆机构和导杆滑块机构组合而成。对单向工作的机械刨床,机构的行程速比系数愈大,刨刀回程用时愈短,机构的工作效率就愈高,但同时机构的最小传动角会减小,机构的运动性能会趋劣。目前国内外教科书及工程应用中,设计具有急回特性的机械刨床,通常是必须先知道机构的行程速比系数和刨刀行程,然后确定其它设计参数。这种传统的设计方法多采用凭经验试凑设计,得到的结果杂乱,设计缺陷多,并且当给定的机构行程速比系数过大时,会产生机构最小传动角小于机构许用传动角,从而使设计无解。因此如何在满足机构运动性能的条件下,挖掘机构的设计潜力,
使机构的行程速比系数达到最大是机械设计
人员的追求。为此科技人员也作出了许多的
努力,但是效果不佳。本文从满足机构运
动性能出发,导出了机构许用传动
角与机构行程速比系数的函数关系,建立
了追求机构行程速比系数最大化的数学模型,
并采最优化技术确定出了刨床相应的设计参图1机械刨床主体示意图
数,从而使单向工作的机械刨床工作效率最Fig.1The sketch of shaper principal part
高。
1、机械刨床几何尺寸关系
如图1所示,机械刨床六杆机构由诸杆、、、、刨头行程以及机构急回特性系数K组成。其函数关系如下:
导杆: (1)
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