曲柄连杆式飞剪优化设计.docx

摘要:飞剪是板带生产中的重要设备之一，它主要用来剪切板坯的头部和尾部，以便对它进行后续处理。如今飞剪机的种类和数量伴随生产需要都在迅速增长，其中,曲柄连杆剪切机因加工效率高、结构紧凑、剪切质量好等优势被广泛应用。本文以曲柄四连杆飞剪机为研究对象，首先利用传统方法对曲柄四连杆飞剪机进行结构设计，确定机构主要参数；在此基础之上，以剪切刃在水平方向的速度与轧件运动速度之差的累积和、剪切区域内连杆与x轴的位置角和最优位置角（90）之差的累积和为目标；以连杆长和刀架夹角为设计变量，对机组参数进行优化设计，从而达到剪切机构综合剪切性能提高的目的。优化结果表明，采用优化后可明显减小剪切刃在水平方向的速度与轧件运动速度之差，同时减小连杆与x轴的位置角和最优位置角之差。从而可以有效控制“拉钢”现象，减小剪切过程中的能量损耗，提高被剪轧件断面的平整性，提高剪切质量。

关键词：飞剪；优化设计；剪切质量

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1课题研究背景-1

1.2飞剪的历史研究与现状-1

1.3飞剪的设备介绍-2

1.4本文研究的内容-3

2 曲柄连杆飞剪机的结构设计-4

2.1前言-4

2.2曲柄飞剪机的基本构造-4

2.3曲柄飞剪机的工作原理-6

2.4本章小结-7

3 曲柄飞剪机参数的确定-8

3.1剪切机构的主要参数-8

3.2剪切机构主要参数的取值-12

3.3飞剪剪切机构的计算-13

3.3.1剪切力的计算-13

3.3.2电机功率的计算-16

3.6本章小结-17

4 曲柄连杆飞剪剪切机构的优化设计-18

4.1前言-18

4.2飞剪剪切机构优化的步骤-18

4.3飞剪剪切机构的优化设计-19

4.3.1变量的设置-19

4.3.2目标函数的建立-20

4.3.3约束条件的建立-21

4.4优化设计数学模型-23

4.5MATLAB优化-24

4.5.1MATLAB优化过程-24

4.5.2MATLAB优化结果-27

4.6本章小结-27

结论-29

参考文献-30

致谢-31