[发明专利]一种肘杆式伺服压力机的曲柄角度虚拟方法

摘要

本发明提供了一种肘杆式伺服压力机的曲柄角度虚拟方法，包括如下步骤:建立曲柄连杆式伺服压力机的曲柄滑块机构的数学模型；利用滑块的位移求解曲柄的角度；得出滑块位移和曲柄角度的函数关系；利用迭代法求解曲柄角度的近似值，进一步建立滑块位移和曲柄角度的对应关系表，利用对应关系表快速查询各个滑块位移所对应的曲柄角度，实现曲柄角度的虚拟计算。该曲柄角度虚拟方法将肘杆式伺服压力机的滑块位移与曲柄角度关系的数学模型进行虚拟化，以滑块位移作为曲柄角度和曲柄虚拟角度之间建立映射关系的桥梁对其进行封装，用最简单的曲柄连杆式伺服压力机的滑块位移和曲柄角度关系的数学模型展示给机床用户，从而简化了机床用户的使用难度。

主权项

1.一种肘杆式伺服压力机的曲柄角度虚拟方法，其特征在于,包括如下步骤:步骤1,建立曲柄连杆式伺服压力机的曲柄滑块机构的数学模型,根据三角形的几何关系得出:(s‑h)2＝L2‑(Rsinα)2式中,h为滑块的位移,s为曲柄和连杆的连接点相对于曲柄轴心的垂直距离，α为曲柄角度,R为曲柄长,L为连杆长,并取曲柄轴心的位移为0,由上式可解得：步骤2，利用逆向求解，即利用滑块的位移h求解曲柄的角度α，根据三角形的几何关系，进一步得到：cos(π‑α)＝[(‑h)2+R2‑L2]/2R(‑h)由上式可解得：α＝π+arccos[(h2+R2‑L2)/2Rh]步骤3，设定肘杆式伺服压力机的曲柄滑块机构中各个杆件的长度为l₁、l₂、l₃、l₄、l₅以及l₆，各个杆件对应的转角为θ₁、θ₂、θ₃、θ₄、θ₅以及θ₆，其中θ₁为固定值，γ为固定值，θ₄＝θ₃+γ，h为滑块的位移，θ_h＝π/2,，则根据矢量封闭法则得到：上式用复数形式表示可得：由上式得到：由上式整理得：2l3(l1cos(θ1)+l2cos(θ2))cos(θ3)+2l3(l1sin(θ1)+l2sin(θ2))sin(θ3)+((l1cos(θ1)+l2cos(θ2))2+(l1sin(θ1)+l2sin(θ2))2+l32‑l52)＝0令：则进一步得到：Acos(θ3)+Bsin(θ3)+C＝0由上式进一步地得出：由此可以得出滑块位移和曲柄角度的函数关系为：步骤4，基于上式利用迭代法求解曲柄角度的近似值，进一步建立滑块位移和曲柄角度的对应关系表，利用对应关系表快速查询各个滑块位移所对应的曲柄角度，实现曲柄角度的虚拟计算。