車(chē)間裝料機(jī)設(shè)計(jì)方案分析

時(shí)間:2022-09-29 09:45:39

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車(chē)間裝料機(jī)設(shè)計(jì)方案分析

1傳動(dòng)類(lèi)型

按照傳動(dòng)的方式可將傳動(dòng)類(lèi)型分如下四類(lèi):(1)機(jī)械傳動(dòng)的特點(diǎn)是,傳動(dòng)比準(zhǔn)確、穩(wěn)定、效率高,工作可靠性高、壽命長(zhǎng)。但是要求要有較高的制造和安裝精度、成本較高。(2)電氣傳動(dòng)的特點(diǎn)是精確度高,重復(fù)精度誤差能達(dá)到0.01%,同時(shí)還可將工作循環(huán)中的減速階段釋放的能量轉(zhuǎn)換為電能再次利用,從而減低了運(yùn)行成本。并且,電氣傳動(dòng)還能節(jié)約成本,沒(méi)有液壓油的成本和引起的麻煩,也不需硬管或軟喉。(3)液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)是,從結(jié)構(gòu)上看,其單位重量的輸出功率和單位尺寸輸出功率在四類(lèi)傳動(dòng)方式中是最好的,有很大的力矩慣量比,在傳遞相同功率的情況下,液壓傳動(dòng)裝置的體積小,重量輕,慣性小,結(jié)構(gòu)緊湊,布局靈活,并且其動(dòng)作響應(yīng)性快,能迅速換向和變速,調(diào)速范圍寬。但是液壓傳動(dòng)因有相對(duì)運(yùn)動(dòng),表面不可避免的存在泄漏,同時(shí)油液也不是絕對(duì)不可壓縮的,加上油管等彈性變形,液壓傳動(dòng)不能得到嚴(yán)格的傳動(dòng)比,因而不能用于如加工螺紋齒輪等機(jī)床的內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈中。同時(shí),為防止漏油以及為滿足某些性能上的要求,液壓元件制造精度要求高,給使用與維修保養(yǎng)帶來(lái)一定困難。(4)氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)是僅以空氣為工作介質(zhì),工作介質(zhì)獲得比較容易,用后的空氣排到大氣中,處理方便,不必設(shè)置回收的油箱和管道。由于空氣的粘度很小,其損失也很小,所以便于集中供氣、遠(yuǎn)距離輸送。即便外泄漏也不會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。但是,由于空氣具有可壓縮性,因此工作速度穩(wěn)定性稍差,工作壓力也較低,在高速排氣時(shí)還有較大噪聲。在綜合考慮系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)后,則可以確定適合的傳動(dòng)類(lèi)型,而對(duì)不同傳動(dòng)比的分配,則會(huì)產(chǎn)生出不同的傳動(dòng)方案。

2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組合形式和布置順序

傳動(dòng)鏈的布置將直接決定整個(gè)機(jī)械的工作性能和結(jié)構(gòu)尺寸。在布置各機(jī)構(gòu)在傳動(dòng)鏈中的順序時(shí),通常應(yīng)遵循下述原則:(1)有利于提高傳動(dòng)系統(tǒng)的效率;(2)有利于減少功率損失;(3)有利于機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和減少振動(dòng)及噪音;(4)有利于傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸勻稱(chēng);(5)有利于加工制造。此外,傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑和使用壽命,裝拆的難易程度、操作者的個(gè)人安全以及對(duì)產(chǎn)品的污染等因素都應(yīng)作為考慮因素。

3傳動(dòng)比的分配

傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)中,如何合理的將總傳動(dòng)比分配到各級(jí)傳動(dòng)裝置,將是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。一般應(yīng)遵循如下幾點(diǎn):(1)每級(jí)傳動(dòng)比的選取都應(yīng)在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的合理范圍內(nèi);(2)大傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)鏈,應(yīng)采用多級(jí)齒輪傳動(dòng);(3)為使結(jié)構(gòu)更加緊湊,當(dāng)中間軸轉(zhuǎn)速較高而扭矩較小時(shí),可選擇小直徑的軸及軸上零件;(4)按最小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量原則設(shè)計(jì)的分配方案,特別適合傳動(dòng)平穩(wěn)、動(dòng)態(tài)性能好而又啟動(dòng)頻繁的降速齒輪傳動(dòng)鏈;(5)如果降速齒輪傳動(dòng)鏈的重量需要嚴(yán)格控制時(shí),可按下述原則分配傳動(dòng)比:對(duì)于小功率裝置,若設(shè)各主動(dòng)小齒輪材料和齒寬均相同,軸與軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、效率均不計(jì),則可選各小齒輪的模數(shù)、齒數(shù)相同,且各級(jí)傳動(dòng)比也相同;對(duì)于大功率裝置,為保證總重量最輕,各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)按“前大后小”逐漸減小的原則選??;(6)對(duì)于以提高傳動(dòng)精度、減小回程誤差為主的降速齒輪傳動(dòng)鏈,設(shè)計(jì)時(shí),從輸入端到輸出端的各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)按“前大后小”的原則來(lái)選取,且最后兩級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)盡可能增大,還應(yīng)提高齒輪的制造精度,以減小齒輪的固有誤差、安裝誤差與回轉(zhuǎn)誤差對(duì)輸出軸運(yùn)動(dòng)精度的影響;(7)對(duì)于負(fù)載變化的齒輪傳動(dòng)裝置,各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)盡可能采用不可約的分?jǐn)?shù),以避免同時(shí)嚙合;(8)將周轉(zhuǎn)輪系和定軸輪系或者其它類(lèi)型的傳動(dòng)結(jié)合起來(lái)使用可以滿足傳動(dòng)比大的傳動(dòng)鏈;(9)在考慮傳動(dòng)比分配時(shí),還應(yīng)注意使各傳動(dòng)件之間、傳動(dòng)件與機(jī)器之間不要干涉、碰撞;(10)設(shè)計(jì)減速器時(shí)還應(yīng)考慮到潤(rùn)滑的問(wèn)題。由于考慮問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)不同,會(huì)有不同的傳動(dòng)比分配方案。因此應(yīng)根據(jù)具體要求和條件,綜合運(yùn)用以上原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4裝料機(jī)的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力要求

要在熱處理車(chē)間進(jìn)行原料的傳送,所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)必須要滿足如下三個(gè)基本功能。(1)能夠?qū)⑿D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為線性移動(dòng);(2)能夠?qū)⑺捷S運(yùn)動(dòng)變換為垂直方向的運(yùn)動(dòng);(3)能夠減小位移量或者速度,總而實(shí)現(xiàn)增力的要求。每一個(gè)分功能都可以用不同的機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。如運(yùn)動(dòng)形式變換功能、運(yùn)動(dòng)軸線變換功能和運(yùn)動(dòng)速度縮小功能都可以通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)、螺旋、斜面機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、摩擦輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、流體機(jī)構(gòu)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。將它們相互組合,再進(jìn)行一些完善工作,就可以構(gòu)成多種可以滿足設(shè)計(jì)要求的方案。采用蝸桿傳動(dòng)、齒輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)。渦輪渦桿傳動(dòng)適用于空間垂直而不相交的兩軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,其優(yōu)點(diǎn)傳動(dòng)比大,結(jié)構(gòu)尺寸緊湊。但軸向力大、易發(fā)熱、效率低且只能單向傳動(dòng)。如果蝸輪采用了鑄錫青銅等材料,則可將蝸桿傳動(dòng)布置在高速級(jí),以利于形成潤(rùn)滑油膜,從而提高承載能力和傳動(dòng)效率。這里的齒輪機(jī)構(gòu)必須采用開(kāi)式傳動(dòng)(連桿機(jī)構(gòu)要和其聯(lián)接),因?yàn)殚_(kāi)式齒輪傳動(dòng)的工作環(huán)境較差,潤(rùn)滑條件不理想,磨損較嚴(yán)重,因此應(yīng)布置在低速級(jí)。平面六連桿機(jī)構(gòu)布置在傳動(dòng)系統(tǒng)的最后一級(jí),作為工作機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),可以大大擴(kuò)大機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的工作行程;可以取得有利的傳動(dòng)角,傳力性能好;可以使機(jī)構(gòu)執(zhí)行件在工作行程中的速度近于等速,避免沖擊載荷的產(chǎn)生。

綜上所述,采用蝸桿傳動(dòng)、齒輪機(jī)構(gòu)和連桿機(jī)構(gòu)的方案才是優(yōu)先選用的最佳方案。

作者:崔峰 單位:陜西省石油化工學(xué)校