導(dǎo)語：槽輪機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1曲線槽輪的提出及創(chuàng)新設(shè)計(jì)思想

曲線槽輪與直線槽輪的設(shè)計(jì)不同點(diǎn)是：曲線槽輪從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律入手，借助坐標(biāo)回轉(zhuǎn)的辦法，求出輪廓線的坐標(biāo)方程，從而達(dá)到消除柔性沖擊的目的。但是，必須認(rèn)清的是曲線槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是在槽輪從動(dòng)件具有確切的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的假設(shè)前提下提出的，理論上該設(shè)計(jì)確實(shí)可以消除柔性沖擊，也可以改善動(dòng)力性能，但在實(shí)踐中，該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也同時(shí)存在設(shè)計(jì)誤區(qū)和固有缺陷。假如槽輪從動(dòng)件并沒有按照預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律執(zhí)行操作，將不能在實(shí)際工程中正式實(shí)施。為此，下文就該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)誤區(qū)和固有缺陷問題展開分析。

2曲線槽輪機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)誤區(qū)及缺陷分析

設(shè)計(jì)誤區(qū)：曲線槽輪設(shè)計(jì)者片面認(rèn)為曲線槽輪在運(yùn)動(dòng)過程中其自由度是恒定不變的，值固定是1，忽略了自由度的瞬時(shí)變化，對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的不確切影響。在實(shí)際操作中，機(jī)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生相對(duì)瞬心和自由度瞬變，兩者對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)皆可產(chǎn)生不同程度的影響，使得槽輪從動(dòng)件不能按照設(shè)計(jì)者原定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律執(zhí)行運(yùn)作。設(shè)計(jì)誤區(qū)：壓力角過大，使得機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能較差。壓力角一般指的是接觸輪廓法線和從動(dòng)件的速度方向之間所形成的銳角，其值一般在50觷~70觷之間，不可超過90觷，才能確保機(jī)構(gòu)可以在一定的傳動(dòng)效率下正常工作。然而曲線槽輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，當(dāng)圓銷處在α=0的位置上時(shí)，接觸輪廓法線正好與槽輪從動(dòng)件的速度方向相互垂直，壓力角達(dá)到了90觷，故增加了接觸面的摩擦，使得機(jī)構(gòu)容易卡死，甚至無法轉(zhuǎn)動(dòng)。綜上所述，均表明了曲線槽輪代替直線槽輪確實(shí)存在一些誤區(qū)和缺陷，為改善這一問題，本文提出了組合輪廓線槽輪機(jī)構(gòu)，一個(gè)槽輪機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以待可以結(jié)合直線槽輪和曲線槽輪的各大優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)出既能消除圓銷入口處的柔性沖擊，又能保證機(jī)構(gòu)在加速度換向段擁有良好的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力性能的槽輪機(jī)構(gòu)。

3組合輪廓線槽輪機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路及要點(diǎn)

組合輪廓線槽輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是囊括了直線和曲線的優(yōu)勢(shì)，將二者串聯(lián)在一起，提高槽輪從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)性能，從而實(shí)現(xiàn)槽輪機(jī)構(gòu)具備確切運(yùn)動(dòng)規(guī)律的目的。在設(shè)計(jì)過程中，有幾個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)值得重視。

3.1槽輪運(yùn)動(dòng)參數(shù)問題

首先，在撥盤圓銷進(jìn)入槽輪的那一瞬間，其速度和加速度應(yīng)該為零；其次，速度和加速度的曲線在槽輪曲線與直線相交部分出應(yīng)該保持連續(xù)和光滑。在確定以上邊界條件之后，才可以確定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，進(jìn)而可以求得槽輪機(jī)構(gòu)的理論輪廓線。

3.2避免運(yùn)動(dòng)過程中出現(xiàn)失真現(xiàn)象

出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)失真，主要是因?yàn)閳A銷中心沒有沿著理論輪廓線進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，故在設(shè)計(jì)中應(yīng)確保圓銷中心在前半段與后半段的錢和時(shí)順著同一條理論輪廓線進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，所以實(shí)際的輪廓線應(yīng)該是由不對(duì)稱的等距曲線組成的。在以上設(shè)計(jì)要點(diǎn)均滿足之后設(shè)計(jì)的組合輪廓線槽輪機(jī)構(gòu)的幾何模型如圖2所示。

4組合輪廓線的應(yīng)用研究

本文以某一膠印機(jī)的遞紙機(jī)構(gòu)為例進(jìn)行分析研究組合輪廓線的相關(guān)應(yīng)用情況。該膠印機(jī)的遞紙機(jī)構(gòu)原先采用的是五工位的直線槽輪機(jī)構(gòu)，正如上文所說，該機(jī)構(gòu)存在柔性沖擊，并且在紙張傳送和交接的時(shí)候該現(xiàn)象最為明顯，會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊振動(dòng)，所以嚴(yán)重影響著遞紙的精度和套印的精度，且在產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率上也受到限制。在新型的槽輪設(shè)計(jì)中，將采用直線槽輪和曲線槽輪聯(lián)合設(shè)計(jì)的方法，就可以有效消除在圓銷進(jìn)入和退出槽口時(shí)，遞紙牙在牙臺(tái)上取紙時(shí)的柔性沖擊，所以在完成紙張交接的過程時(shí)不會(huì)有精度上的影響。新型槽輪輪廓線的形狀圖如圖3所示。

5結(jié)語

直線槽輪機(jī)構(gòu)的缺陷是在撥盤圓銷進(jìn)入和退出槽輪瞬時(shí)，槽輪的急速為零，但角加速度不為零，存在柔性沖擊的固有缺陷，運(yùn)用曲線槽輪代替直線槽輪可以有效消除該柔性沖擊，但在實(shí)踐中，該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)也同時(shí)存在了設(shè)計(jì)誤區(qū)和固有缺陷，加速度轉(zhuǎn)換向段存在著設(shè)計(jì)瓶頸，故為有效融合前二者的優(yōu)勢(shì)，本文提出了組合輪廓線的創(chuàng)新型設(shè)計(jì)思路，并通過膠印機(jī)的遞紙機(jī)構(gòu)進(jìn)行了應(yīng)用分析，結(jié)果顯示新機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用不僅可以有效解決前二者遺留的問題，還能大大提升機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性能和精確度，在創(chuàng)新設(shè)計(jì)高速轉(zhuǎn)位分度機(jī)構(gòu)提供了新的理論依據(jù)。

作者:程熊豪單位:武漢理工大學(xué)