槽轮机构设计
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基于Predator SFC 系统的槽轮机构CAD/CAM 创新实验---------------槽轮机构设计方案1. 槽轮机构简介在图1中的外槽轮机构中,主动件拔盘以角速度w1匀速转动,当拔盘上的圆销转到图1所示的A 位置时,拨盘上锁止弧S1的起使边到达中心连线O 1O 2位置,槽轮开始转动。
当圆销转到A 1时,拔销退出轮槽,拔盘继续转动,槽轮却停止转动,我们称此时的槽轮被锁住,槽轮上的内凹锁止弧和拨盘上的外凸锁止弧啮合在一起。
这样,主动拨盘连续转动就转换成槽轮的间歇转动。
为避免槽轮在起动和停歇时发生刚性冲击,拔销开始进入和离开轮槽时,轮槽的中心线应和圆销中心A 的运动圆周相切,即拔销转到图1所示位置时,O 1A ⊥O 2A 。
图1外槽轮机构组成:带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮。
拨盘和槽轮上都有锁止弧:槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧,起锁定作用。
ωωo o 锁止弧 槽轮 拨盘 圆销工作过程:拨盘连续回转,当两锁止弧接触时,槽轮静止;反之槽轮运动。
作用:将连续回转变换为间歇转动。
特点:结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高,能平稳地、间歇地进行转位。
因槽轮运动过程中角速度有变化,不适合高速运动场合。
2.槽轮机构优点(1)结构简单,工作可靠,效率较高;(2)在进入和脱离啮合时运动较平稳,能准确控制转动的角度;(3)转位迅速,从动件能在较短的时间内转过较大的角度;(4)槽轮转位时间与静止时间之比为定值。
3.槽轮机构缺点(1)槽轮的转角大小不能调节;(2)槽轮转动的始、末位置加速度变化较大,从而产生冲击:(3)在工作盘定位精度要求较高时,利用锁紧弧面往往满足不了要求,而需另加定位装置。
(4)槽轮的制造与装配精度要求较高。
由于这些原因,槽轮机构一般应用在转速不高的装置中。
4.槽轮机构的工作原理槽轮机构,又叫马尔他机构或日内瓦机构,由具有径向槽的槽轮1和具有拨销2的拨杆3组成,其工作原理如图2所示。
图2 槽轮机构工作原理简图当拨杆转过一定的角度,拨动槽轮转过一个分度角,由图(a)所示的位置转到图(b)所示的位置时,拨销退出轮槽,此后,拨杆空转,直至拨销进入槽轮的下一个槽内,才又重复上述的循环。
槽轮机构的主要参数1. 概述槽轮机构是一种常用于工程机械和运输设备中的传动装置,它通过齿轮、链条、皮带等传动元件将动力传递给工作部件,实现不同部件之间的协调运动。
槽轮机构的设计和选择需要考虑多个参数,以确保其能够满足设备的工作要求并具有良好的可靠性和效率。
2. 主要参数2.1. 功率传递槽轮机构的主要功能之一是将输入功率传递给输出端。
功率传递是一个关键参数。
通常使用额定功率来描述槽轮机构的功率传递能力。
额定功率取决于输入转速、扭矩和效率等因素。
2.2. 转速比转速比是指输入轴与输出轴之间的转速比值。
它决定了输出端的转速与输入端的转速之间的关系。
根据不同应用需求,可以选择不同的转速比来满足设备工作要求。
2.3. 扭矩传递扭矩传递是指槽轮机构将输入端产生的扭矩传递给输出端的能力。
扭矩传递能力通常由额定扭矩来描述,该参数取决于输入端的转矩和输出端的转矩之间的比例。
2.4. 效率效率是指槽轮机构将输入功率转化为输出功率的能力。
高效率表示较少能量损失,选择具有高效率的槽轮机构可以提高设备的工作效率。
2.5. 负载能力负载能力是指槽轮机构能够承受的最大负载。
它通常由额定负载来描述,该参数取决于工作条件、材料强度和结构设计等因素。
2.6. 寿命寿命是指槽轮机构在一定工作条件下能够正常运行的时间。
寿命通常由平均故障间隔时间(MTBF)来描述,该参数取决于材料质量、润滑状态和工作环境等因素。
2.7. 噪音与振动噪音与振动是槽轮机构在工作过程中产生的不可避免的问题。
为了确保设备运行时的舒适性和安全性,需要对槽轮机构的噪音和振动进行评估,并在设计和选择过程中予以考虑。
2.8. 尺寸与重量槽轮机构的尺寸和重量对于整个设备的设计和安装都具有重要意义。
较小的尺寸和重量可以降低设备的体积和成本,并提高运输和安装的便利性。
3. 参数选择与设计在选择和设计槽轮机构时,需要根据具体的应用需求综合考虑以上主要参数。
不同应用场景下,参数的优先级可能会有所不同。
槽轮机构设计方案------------------------------------------作者------------------------------------------日期基于Predator SFC系统的槽轮机构CAD/CAM创新实验---------------槽轮机构设计方案1.槽轮机构简介在图1中的外槽轮机构中,主动件拔盘以角速度w1匀速转动,当拔盘上的圆销转到图1所示的A位置时,拨盘上锁止弧S1的起使边到达中心连线O1O2位置,槽轮开始转动。
当圆销转到A1时,拔销退出轮槽,拔盘继续转动,槽轮却停止转动,我们称此时的槽轮被锁住,槽轮上的内凹锁止弧和拨盘上的外凸锁止弧啮合在一起。
这样,主动拨盘连续转动就转换成槽轮的间歇转动。
为避免槽轮在起动和停歇时发生刚性冲击,拔销开始进入和离开轮槽时,轮槽的中心线应和圆销中心A的运动圆周相切,即拔销转到图1所示位置时,O1A⊥O2A。
图1外槽轮机构ω2ω1o1 o2锁止弧槽轮拨盘圆销组成:带圆销的拨盘、带有径向槽的槽轮。
拨盘和槽轮上都有锁止弧:槽轮上的凹圆弧、拨盘上的凸圆弧,起锁定作用。
工作过程:拨盘连续回转,当两锁止弧接触时,槽轮静止;反之槽轮运动。
作用:将连续回转变换为间歇转动。
特点:结构简单、制造容易、工作可靠、机械效率高,能平稳地、间歇地进行转位。
因槽轮运动过程中角速度有变化,不适合高速运动场合。
2.槽轮机构优点(1)结构简单,工作可靠,效率较高;(2)在进入和脱离啮合时运动较平稳,能准确控制转动的角度;(3)转位迅速,从动件能在较短的时间内转过较大的角度;(4)槽轮转位时间与静止时间之比为定值。
3.槽轮机构缺点(1)槽轮的转角大小不能调节;(2)槽轮转动的始、末位置加速度变化较大,从而产生冲击:(3)在工作盘定位精度要求较高时,利用锁紧弧面往往满足不了要求,而需另加定位装置。
(4)槽轮的制造与装配精度要求较高。
由于这些原因,槽轮机构一般应用在转速不高的装置中。
3()252255255,33)cos 21(sin 132ωλϕλϕλλεε⋅+−−⋅==i (1.8) 其中,λ- 图1-2中拨盘5的半径与槽轮机构中心距54O O 之比35i -图1-2中递纸滚筒3与主动拨盘5的传动比;2/15/15/13/135××=i 由式(1.6)~ (1.8)可得机构运动特性曲线如图1-3所示【2】:图1-3 直线槽轮递纸机构运动曲线Fig.1-3- Kinematics characteristics of straight Geneva mechanism由图1-3可以看出,槽轮间歇递纸机构具有以下优点:(1).递纸滚筒咬牙在输纸板前后有D 6的时间速度为零,保证递纸牙在静止条件下取纸;(2).递纸滚筒的速度变化规律为近似简谐运动,无速度突变。
但是该机构存在直线槽轮机构的固有缺陷,主要表现为:(1).拨盘圆销进出槽轮瞬间存在柔性冲击。
随着转速的增高,冲击更为明显,从而影响递纸精度和套印精度。
(2).角加速度峰值过大,引起的动载荷较大,导致圆销对槽轮的压力和接触应力增大,加剧了槽轮的磨损,从而影响定位精度,造成纸张套印不准。
(3).直线槽轮设计灵活性较差。
滚筒直径和位置一经确定,传纸滚筒和递纸滚筒的加减速角0α、0β及运动系数k 即为定值,设计灵活性较差。
综上可知,直线槽轮机构在动力学性能和设计柔性方面都存在固有缺陷,主要表现为启动和停歇阶段有柔性冲击、加速度峰值过大和运动系数灵活性差,其中的动力学性能方面的缺陷随着机器精度要求的提高而日趋明显,而设计灵活性差的问题始终无法解决。
1.3槽轮机构改进方案的研究现状由以上分析可知,直线槽轮机构存在一系列固有缺陷,其根本原因是采用直线作为轮廓线所致。
为克服槽轮机构结构缺陷,设计人员提出了多种改进方案,可以归结为两类:1.槽轮机构与其他机构组合为改善直线槽轮机构的动力特性,可采用其他机构,如连杆、凸轮、齿轮机构与槽轮机构组合应用。
由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构,又称马尔他机构。
它常被用来将主动件的连续转动转换成从动件的带有停歇的单向周期性转动。
槽轮机构有外啮合和内啮合以及球面槽轮等。
外啮合槽轮机构的槽轮和转臂转向相反,而内啮合则相同,球面槽轮可在两相交轴之间进行间歇传动。
槽轮机构结构简单,易加工,工作可靠,转角准确,机械效率高。
但是其动程不可调节,转角不能太小,槽轮在起、停时的加速度大,有冲击,并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧,故不宜用于高速。
机构的组成构件名称构件的作用和要求机架(参考构机构中视为不动的构件①,用于支承和作为研究其他构件运动的输入(主动)机构中运动规律为给定或已知的一个或几个构件从动件其运动规律取决于机构型式、机构运动尺寸或参数以及主动件运动规律的构件;除主动件以外的所有可动构件均可视为从动件输出件机构中具有期望运动规律或运动要求的从动件传动件在主动件和从动件间传递运动和动力的所有构件导引件在机构中具有给疋位置或轨迹要求的所有构件原动件从外界输入驱动力或驱动力矩的构件机构的组成槽轮机构2009/9/5i§ 1。
1 机构的运动简图§1。
2 机构的自由度和具有确定运动条件§1,3 槽轮机构组成原理及结构分析(四)槽轮机构的设计要点(1)槽数和圆销数的确定根据使用场合所要求的分度数确定槽轮的槽数Z,根据对运动系数的要求确定圆销数m。
(2)中心距的确定它是决定槽轮机构所占空间大小的关键尺寸。
中心距偏大受到空间布局的制约。
若中心距太小,拨盘的关键尺寸R 也小;因而圆销直径和各部分的其它尺寸都不得不受到限制。
尺寸R 小,圆销和槽的受力就更大。
所以,中心距偏小受到强度的制约。
槽轮机构的其它结构尺寸的确定可参阅机械设计的有关手册。
2ee© i 一證盘吃一槽轮.二"间歇传动部件1博轮传动机构工作原理:如圍2.31所示,拨销盘叹不变的角速度 3 0就转,转it2P角时,槽轮鞋过相邻两槽间的夹角2cf 6拔销错过英余部分的角时,槽轮静止不动,直劉拔销进入下一个槽內.又重夏以上循环。
槽轮机构一.槽轮机构的组成及工作特点(1)机构组成槽轮机构是由主动拨盘、从动槽轮和机架等组成。
(2)工作特点槽轮机构可将主动拨盘的等速回转运动转变为槽轮时动时停的间歇运动,并具有结构简单、外形尺寸小、机械效率高,以及能较平稳的、间歇地进行转位等优点,但存在柔性冲击的缺点,故常用于速度不太高的场合。
二、槽轮机构的类型及应用(1)槽轮机构的类型普通型特殊型外槽轮机构内槽轮机构槽条机构不等臂多销槽轮机构球面槽轮机构偏置式槽轮机构偏置外槽轮机构偏置内槽轮机构内啮合棘轮机构外啮合棘轮机构空间棘轮机构外槽轮机构内槽轮机构内槽轮机构特殊槽轮机构特殊槽轮机构 运动时间均不等槽轮机构时间间隔不等槽轮机构 空间球面槽轮机构参数变化时的槽轮机构运动情况(2)槽轮机构的应用例1 蜂窝煤制机模盘转位机构例2 幻灯片放映机机构自动灌装机切糕机三、槽轮的设计(1)槽轮机构的典型结构如图所示,它由主动拨盘、从动槽轮和机架组成。
拨盘以等角速度作连续回转,当上的圆销未进入槽轮的径向槽时,由于槽轮的内凹锁止弧nn被拨盘的外凹槽锁止弧mm卡住,故槽轮不懂。
图示为圆销钢进入槽轮径向槽时的位置,此时锁止弧nn又也刚被松开。
此后,槽轮受圆销的驱使而转动。
当圆销在另一边离开径向槽时,锁止弧nn又被卡住,槽轮又静止不懂。
直至圆销再次进入槽轮的另一个径向槽时,又重复上述运动。
所以槽轮作时动时停的间歇运动。
槽轮机构的结构简单,外形尺寸小,机械效率高,并能较平稳的、间歇的进行转位。
但因传动时尚存在柔性冲击,故常用于速度不太高的场合普通槽轮机构的运动系数在图中所示,当主动拨盘B回转一周时,槽轮A的运动时间与主动拨盘转一周的总时间之比,称为槽轮机构的运动系数,并以к表示因为拨盘B一般为等速回转,所以时间之比可以用拨盘转角之比来表示。
对于单圆销外槽轮机构,时t1与t2所对应的拨盘转角分别为2和2又为了避免圆销B和径向槽发生刚性冲击,圆销开始进入或脱出径向槽的瞬时,其线速度方向应沿着径向槽的中心线。
摘要槽轮机构是一种步进间歇运动机构,由于结构简单、制造容易、工作可靠,能准确地控制转角, 机械效率高, 所以在自动和半自动生产线中得到广泛的应用但槽轮在销轴进出槽轮槽口时加速度大,机构产生较大的冲击,而且随着转速的增加和槽轮槽数的减少冲击加剧,因而不适用于高速运转的情况。
本设计以槽数6 、销轮和槽轮中心距6mm、销轴半径3mm、铣刀半径6mm 为例,设计槽槽轮机构,并对槽轮的运动特性进行分析。
采用CAM技术对槽轮和拨盘进行数控编程,对零件进行工艺分析,确定刀具和切削用量,最后形成NC指令。
关键词:槽轮机构工艺数控编程 NC目录前言第一章概述 (4)第一节、槽轮机构概述 (4)第二节、槽轮机构简介 (4)第三节、槽轮机构的应用和研究现状 (4)第二章槽轮机构的设计与分析 (7)第一节、槽轮机构的工作原理、特点及应用 (7)第二节、外槽轮机构角速度和角加速度的分析 (8)第三节、内槽轮机构的角速度和角加速度规律 (10)第四节、主要几何尺寸的设计 (10)第五节、本设计的主要几何尺寸的设计 (11)第三章数控加工技术概述 (17)第一节、数控加工技术的发展 (17)第二节、数控加工工艺的特点 (19)第三节、数控机床与普通机床相比具有的优越性 (20)第四章槽轮和拨盘的工艺规程设计 (21)第一节、机械加工工艺规程的作用 (21)第二节、机械加工工艺规程的制定程序 (21)第三节、毛坯的选择 (22)第四节、定位基准的选择 (22)第五节、加工顺序的安排 (23)第六节、本零件工艺规程设计 (23)第五章结论 (33)第六章致谢 (34)参考文献 (36)前言在机械加工工艺教学中,机械制造专业学生及数控技术专业学生都要学习数控车床操作技术。
让学生了解相关工种的先进技术,同时培养工作岗位的前瞻性;在讲授数控知识的同时,必须要求学生掌握基本的机械加工工艺,增强系统意识,理解手动操作与自动操作之间的联系,真正把学生培养成为适应各种工作环境和岗位的多面手。
六槽槽轮机构尺寸计算一、六槽槽轮机构尺寸计算相关知识大集合(一)基础概念1. 啥是六槽槽轮机构呢?简单来说呀,它就是一种机械结构,由槽轮和拨盘等部件组成的哦。
这槽轮上有六个槽,这些槽在整个机构的运转中可是起着超级重要的作用呢。
比如说在一些自动化生产设备里,它就能按照特定的规律来控制运动的间歇啥的。
2. 槽轮机构的组成部分除了槽轮和拨盘,还有机架呀。
机架就像是它们的家一样,把这些部件稳稳地固定在合适的位置上,这样整个机构才能正常工作呢。
(二)尺寸计算相关的重要参数1. 槽轮的直径该怎么确定呢?这可跟很多因素有关哦。
首先得考虑它要承担的负载大小,如果负载大,可能就需要更大的直径来保证强度。
然后呢,还得看它和其他部件的配合关系。
比如说和拨盘的连接部分,如果这个连接要求比较精密,那在计算直径的时候就得把这个因素考虑进去。
2. 槽的尺寸又怎么算呢?槽的宽度要能够容纳拨销顺利地进出,不能太窄,不然拨销容易卡住;也不能太宽,太宽了可能会导致运动不稳定。
槽的深度呢,也要根据拨销的长度等因素来确定,要保证拨销在槽内能够有效地传递动力。
3. 拨盘的尺寸计算也不简单。
拨盘的半径要根据槽轮的尺寸以及它们之间的传动比来计算。
传动比这个概念很重要哦,它决定了槽轮和拨盘之间的运动关系。
如果传动比不合适,整个机构的运动就会乱套的。
(三)尺寸计算中的数学关系1. 槽轮的分度圆直径和槽数之间有个很有趣的数学关系。
一般来说,分度圆直径和槽数是成一定比例的。
比如说,如果我们知道了槽数是6,再结合其他一些已知条件,像中心距之类的,就能算出分度圆直径的大致范围呢。
2. 在计算拨盘和槽轮的中心距的时候,也要用到一些几何知识。
这个中心距会影响到整个机构的紧凑性和运动的平稳性。
如果中心距太大,整个机构就会显得很松散;如果太小呢,又可能会导致部件之间相互干涉。
3. 还有槽轮的节圆半径和拨盘的节圆半径之间的关系。
这两个半径之间的比例关系会影响到动力传递的效率和运动的准确性。
槽轮机构
一、概述:
产品描述:由槽轮、装有圆销的曲柄和机架组成的步进运动机构。
工作原理:槽轮是由圆销的主动拨盘1和具有若干径向槽轮2及机架组成。
当拨盘1作等速连续转动时,槽轮做反向或同向的单向间歇运动,在圆销未进入槽轮径向时,槽轮上的内凹锁住拨销A,槽轮被主动拨盘的外凹锁住弧S卡住,使槽轮停歇在确定的位置上不动。
当拨盘上拨销A进入槽轮径向槽时,锁住弧松开,拨销A驱动槽轮转动,循环往复,时停时动,因此,槽轮机构是一种间歇运动机构。
应用示例:机床自动转为机构,电影放映机卷片等。
当放映卷片时,胶片上的画面依次在方框中停留,以适应人眼的视觉停留现象。
二、机械设计:设计槽轮机构所需的材料:
槽轮机构运动副:3个转动副,1个移动副。
机构数:3个。
自由度:3*3—2*4=1。
三、总结:
槽轮机构结构简单,易加工,工作可靠,转角准确,机械效率高。
但是其动程不可调节,转角不能太小,槽轮在起停时的角速度大,有冲击,并随着转速的增加或槽轮数的减少而加剧,故不宜用于高速。
四、参考文献:
【1】朱东华樊智敏《机械设计基础》2版机械工业出版社,2010
【2】朱龙英,《机械设计基础》北京:机械设计出版社,2001
【3】机械设计手册北京:机械工业出版社,1991。