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非圓齒輪嚙合串聯(lián)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的綜合優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2015年6月9日  發(fā)布者:本站編輯

非圓齒輪嚙合串聯(lián)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的綜合優(yōu)化鬲雪強(qiáng),楊勝?gòu)?qiáng)太原理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,山西太原0304,側(cè)齒輪,柄;骨塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,1lLAI曲柄滑塊機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各類工程機(jī)械在該機(jī)構(gòu),連桿9速轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)滑塊作非勻速往復(fù)也線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性較差,荇易產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,影響機(jī)構(gòu)壽命為了改控這,況,利用作齒輪勻速傳動(dòng)的特性,將其嚙合中聯(lián)曲柄滑塊,耵到種在較人域內(nèi)滑塊作近似勻速運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),與同樣也能得到非勻速比傳動(dòng)的連桿凸輪機(jī)構(gòu)相比,非圓齒輪機(jī)構(gòu)在性能上有許多優(yōu)點(diǎn)非圓齒輪機(jī)構(gòu)比連桿機(jī)構(gòu)牢也緊湊,巴傳動(dòng)平穩(wěn),容易實(shí)現(xiàn)動(dòng)與凸輪機(jī)構(gòu)相比,1齒輪可以實(shí)現(xiàn),1連續(xù)的周期件循環(huán)運(yùn)動(dòng),此外,可以根據(jù)要求再現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)數(shù)來設(shè)非設(shè)輪的節(jié)曲線,迎過節(jié)曲線的改變而實(shí)現(xiàn)不叫的傳動(dòng)比。它要比叫其它機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)更容易更準(zhǔn)確因此,在某些蓋要?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合。叮以將非圓齒輪與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)串聯(lián)通過優(yōu)化設(shè)計(jì)變量使滑塊獲得勻速或近似勻速運(yùn)動(dòng)由于非圓齒輪的設(shè)計(jì)復(fù)雜,制造困難,因此影響了它的廣泛應(yīng)瓜隨養(yǎng)計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)控技術(shù)的口益發(fā)旭,人13兒人肘技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域,使非齒輪進(jìn)入新的尖叫化階段。12 1曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中曲柄的長(zhǎng)度為。,連桿的長(zhǎng)度為起始位直時(shí),曲柄和連桿都作水平位置,此時(shí),滑塊中心到,柄中心置,則2非圓齒輪副機(jī)構(gòu)橢圓齒輪是非圓齒輪中最常的種,因其設(shè)計(jì)和制造相對(duì)簡(jiǎn)單,更經(jīng)濟(jì)實(shí)用,因而在機(jī)構(gòu)組合中較多采爪現(xiàn),付參數(shù)相同的橢圓出輪相嚙合現(xiàn)比兩橢圓齒輪的,轉(zhuǎn)中心分別在各自的個(gè)焦點(diǎn)0上,當(dāng)主動(dòng)輪以角速度勻速轉(zhuǎn)過1!角時(shí),被動(dòng)輪以角速度轉(zhuǎn)過角。設(shè)橢圓的偏心率為則兩齒輪從而得波動(dòng)輪的位置函數(shù)為,fl lg2,3非圓齒輪與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的串聯(lián)為了改善滑塊的運(yùn)動(dòng)狀況,使其往復(fù)速設(shè)比較均勻,有較好的穩(wěn)定性,將橢圓齒輪與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)串聯(lián)起來,為了更好地調(diào)節(jié)和優(yōu)化滑塊速役,加入對(duì)傳動(dòng)比的嗤合圓柱齒輪,3,12為對(duì)參數(shù)相同的橢圓齒輪,3 4為對(duì)圓柱齒輪,連桿固聯(lián)在閃輪4上,齒輪1轉(zhuǎn)過的角度。

不齒輪2轉(zhuǎn)過的角度,1齒輪4轉(zhuǎn)過的角度,廠曲柄長(zhǎng)度,連桿長(zhǎng)度,為主動(dòng)楠圓齒輪的回轉(zhuǎn)角速度。為被動(dòng)橢圓齒輪的轉(zhuǎn)角速度,為曲柄的回轉(zhuǎn)角速度則將式61代式3,可得該組介機(jī)構(gòu)滑塊的平移MitvM曲柄長(zhǎng)度連桿長(zhǎng)度橢圓偏心率及圓柱齒輪傳動(dòng)比為變4取,則該綜合機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)汁由曲柄和連桿的關(guān)系,0.1kU.5;43尋優(yōu)因標(biāo)函數(shù)設(shè)計(jì)該機(jī)構(gòu)的目的是為了獲得近似勻速的滑塊運(yùn)動(dòng),使滑塊在每往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi),能夠在較大范圍內(nèi)作勻速或近似勻速運(yùn)動(dòng),使速度1;基本保持常數(shù)數(shù),則它的友達(dá)式叮4為戶,綜上所述,本機(jī)構(gòu)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型如下5優(yōu)化實(shí)例參照3,試設(shè)計(jì)齒輪曲柄滑塊機(jī)構(gòu),使其滑塊采用約束隨機(jī)法,計(jì)算收斂精度優(yōu)化勾曲柄滑塊機(jī)構(gòu)優(yōu)化7的其中1由式5可得4優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型的建立3 4.1設(shè)計(jì)變量由式7可知,在滑塊運(yùn)動(dòng)速度1;的達(dá)式中,6結(jié)論曲柄滑塊機(jī)構(gòu);聯(lián)非齒輪之0,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù),可以大大改善滑塊運(yùn)動(dòng)速度的平穩(wěn)性,減少?zèng)_山振動(dòng)及噪聲,改善工作環(huán)垃,延長(zhǎng)機(jī)器壽命,參考文獻(xiàn)和英文摘要轉(zhuǎn)第8頁(yè)這里七要涉及兩個(gè)方面。個(gè)是咬入條件,另個(gè)是乳件在孔型中的穩(wěn)定由軋制理論可知,小直徑軋輯與單輥傳動(dòng)都不利于乳件的咬入但由于乳件對(duì)內(nèi)乳棍有汁似自挪所心這加大了札件與內(nèi)乳輥的接觸面稅另外在包角條件下,軋件前后張力的分量都作用在道內(nèi)軋輥上,使軋件與內(nèi)軋輥的作用力也加大,這又改矜了乳件的咬條件除此之外,若合理設(shè)計(jì)內(nèi)乳輥形狀,并合理運(yùn)用包角與乳件后張力,還可以對(duì)乳件起到良好的導(dǎo)衛(wèi)作甩由軋制理論可知,金屬在軋制過程中要發(fā)。生延伸4寬展這就要求各軋輥的線速度依道次順序應(yīng)該越宋越恍為了適應(yīng)連乳過程中金屬的不斷延伸,將各道次的內(nèi)軋輥工作半徑設(shè)計(jì)成不同尺寸,第道次半徑最小,然后依次加大這樣,當(dāng)各道次內(nèi)軋輥的角速度相同時(shí),其軋輥面線速度依道次順序逐漸增加,以保持各機(jī)架之乳件的張力,1在連乳過程中,需要不斷調(diào)整各機(jī)架之間的張力,防止它們過火或過小該設(shè)備是迎過調(diào)整各道次壓下沾來調(diào)節(jié)張力的,因此要求各機(jī)架能夠帶負(fù)荷調(diào)整壓,量,由于其軋制負(fù)荷較小,能夠比較容易實(shí)現(xiàn)帶負(fù)荷壓下調(diào)整經(jīng)過多次連乳試驗(yàn)及明在軋件咬入與軋件穩(wěn)記性機(jī)架間張力調(diào)整等方血。該設(shè)備均有良好現(xiàn),這說明在工藝方面,其結(jié)構(gòu)形式是完全可行的3結(jié)論從1藝還妃從設(shè)備方山邰是可的,江工藝方面,不僅現(xiàn)出良好的咬入與穩(wěn)定乳制特性,而且還具有乳制較高硬度線材的特性在設(shè)備方面,由于中心輥對(duì)內(nèi)乳輥的支持作用,大大提高了軋機(jī)剛度,因而提高了軋制精確度。外,這種結(jié)構(gòu)形式還簡(jiǎn)化了傳動(dòng)裝置,降低了設(shè)備重量,減少了占地面枳這些特性對(duì)于實(shí)際應(yīng)用有著十分現(xiàn)實(shí)的意義趙志業(yè)。金屬塑性變形與軋制理論北京冶金工上接第6頁(yè)l李富生。非圓齒輪與特種齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)北京機(jī)械工業(yè)出版社,1983.

吳序堂,王貴海。非圓齒輪及非勻速比傳動(dòng)。北京機(jī)械工業(yè)出版社,1997.

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