1、- 1 - 一、工作原理及工艺动作分解一、工作原理及工艺动作分解 根据工艺过程，由两个执行机构完成：送料机构、轧制机构。其 中必需完成的动作：送料、轧制 送料：采用送料辊连续运动送料 轧制：由工作辊将铸坯轧制成一定尺寸的方形、矩形或圆形截面坯料 此轧辊机为垂直四辊轧制，水平轧辊要和竖直轧辊交替工作，避 免发生碰撞，且轧辊啮入角要足够小，以免影响送料辊的工作；送料 辊采用传动系统带动滚轮利用摩擦来工作。 送料辊将坯料送到指定位置， 竖直轧辊开始轧制， 之后脱离工作 行程进入返回行程， 同时水平轧辊开始进入工作行程， 依次交替进行。 二、设计方案 方案一 铰链五杆机构, 出于铰链五杆机构是两自由度
2、机构， 所以可精确 实现要求的任意轨迹， 且构件尺寸可在很大范围内任选， 但需要给两 个主动件，如取连架杆 AB、DE 为主动件，它们的转角与所要实现的 轨迹 mm 有关，即与),(yx，),(yx有关。通常，要精确实现 该两主动件间的运动关系是比较麻烦的，如无必要，可用近似方法实 现。联系两主动件间运动关系的机构 - 2 - 常用齿 轮机构、凸轮机构、连杆机构等。 方案二： 采用凸轮连杆机构，凸轮为主动件，带动连杆 1 和推杆 4，在 设计此机构时， 先根据结构条件选定构件 1、 2 及 3 的尺寸，并 设在构件 1 等速回转的同时， 连杆上的 M 点沿预定轨迹曲线 mm 运动，这时构件 4
3、 的运动即可确定，于是可求得构件 4 与构件 1 的运动关系；然后按此关系设计出与构件 1 固连的凸轮轮廓 曲线。此设计虽然比较简单，但是凸轮轮廓曲线较复杂，不容 易制作，对于技术要求过高，考虑到生产效率问题，我不打算 用此设计。 - 3 - 方案三 采用四杆机构，AB 杆为主动件，带动连杆 BC，在设计此机构时， 先根据结构条件选定构件 AB、BC、CD 的尺寸，并设在构件 AB 等速回 转的同时，连杆上的 M 点沿预定轨迹曲线 mm 运动，这时构件 BC 的运 动即可确定，于是可求得构件 CD 与构件 AB 的运动关系；。可实现复 杂轨迹的设计要求，可以传动较大动力，几何形状简单便于加工。
4、但 不能准确实现轨迹，且累计误差较大：不适于用在高速场合。 - 4 - 总结： 经过评定与判断， 我还是觉得方案一较好， 以下给出具体设计。 三、尺寸计算 1、尺寸设计 （见参考文献【2】 (德) K. 洛克, K.-H. 莫德勒编著 机械原理 分析、综合、优化 北京：机械工业出版社， 2003 第二章 机构系统学 2.6.5 四杆机构的连杆曲线中图 2.51 曲柄摇杆机构 BA AB 00 不同连杆点 K 的连杆曲线） 根据 M点轨迹选取较接近的图， 查出各杆杆长，具体尺寸如图 - 5 - 验证行程速比系数验证行程速比系数 K K 32.1 25180 25180 180 180 k 1.2
5、 2、机构运动及力的分析、机构运动及力的分析 （数学模型）（数学模型） （1）运动分析（）运动分析（杆组法） 0 A X,0 A Y,0 Ax V,0 Ay V,0 Ax A,0 A y A 1 cos BAab XXL, 1 sin BAab YXL () ByAyBAA VVYYY ,() BxAxBAB VVXXX 22 ()() BxAxBABAB AAXXYYX , - 6 - 22 ()() ByAyBABAB AAYYXXY 22 ()() DBDB dXXYY arctan DB DB YY XX 222 arccos 2 bccd cd dLL d L 2 2 cos CBb
6、c XXL 2 sin CBbc YYL 2( ) CxBxCB VVYY 2( ) C yByCB VVXX - 7 - 2 2 ()()()() ()()()() D xBxCDD yByCD CDCBCBCD VVXXVVYY YYXXYYXX 3 ()()()() ()()()() D xBxCBD yByCB CDCBCBCD VVXXVVYY YYXXYYXX 0 D xD y VV 3 2( )() CBCD YYYYE 3 2( )() CBCD XXXXF 2 ()() ()()()() CDCD CDCBCBCD EXXF YY YYXXYYXX 3 ()() ()()()() CBCB CDCB
