本文探討幾種間歇傳動。
一、幾種簡單的間歇傳動
1.采用凸輪副實現運動
原理 :通過凸輪的型面通過定軸的旋轉 從而實現間歇往復運動(如圖1所示)。
優缺點:這種傳動類型用軌跡比較復雜的往復運動情況;凸輪傳動過程比較平穩,一般應用在運動比較復雜的工況下。
2.槽輪副與棘輪副實現傳動
(1)棘輪結構。棘輪結構一般分為齒嚙式和摩擦式。齒嚙式主要優缺點:轉角有級調節;嚙合傳動,運動可靠;噪聲較大;承載能力受棘齒的彎曲與擠壓強度的限制。摩擦式優缺點:轉角可無級調節。
(2)槽輪結構。
槽輪結構型式主要分為:內接、外接和球面槽輪結構。內接槽輪結構的主、從動件的轉向相反,槽輪的停歇時間較轉位時間短;外接槽輪與內接槽輪結構相反;球面槽輪結構的轉位時間恒等于停歇時間。
如圖2圖3所示:圓銷偏心的裝在行星輪上,主動臂1帶動行星輪3繞太陽輪作行星運動,圓銷撥動槽輪2作間歇運動,當為圖2機構類型,槽輪的槽數Z<5,當為圖3機構類型,槽輪的槽數Z≥5。
這種行星槽輪機構的特點:運動始末加速度為零,避免了緩沖,能提高轉位速度,且最大角加速度也小于普通槽輪機構。
(3)不完全齒輪機構。
原理:通過不完全的齒輪與一完整的齒輪嚙合,將主動輪的等速連續轉動轉換為間歇轉動。
其動停比不受機構結構限制,制造方便,但是從動輪在每次間歇始末有劇烈的沖擊,一般用于低速。
二、間歇傳動實例分析
今要求設計一套方案實現對一軸的間歇轉動,要求轉動的穩定性、同步行和間歇轉動的角度可調性,要求轉角在a1~a2之間。
1.方案一
通過對液壓馬達的控制實現間歇運動,原理圖如圖4。
如何實現對出油時間的同步性控制和出油量大小的控制如圖5所示。
主動軸2通過曲柄滑塊機構帶動閥芯5控制閥4的開口,使閥4的開口在左位時,主動軸的轉動周期在0~1/3T內,通過調節器3內容積的變化控制液壓馬達的出油量,主動軸2在1/3~1T內,調節器自動復位,準備下一個周期。
可行性分析:
(1)由于整個過程是采用液壓控制,運動平穩,通過機械機構實現同步性。
(2)采用液壓馬達控制,不停油泵,增加設備使用壽命。
2.方案二
采用電機和電氣控制,原理圖如圖6所示。
步進電機通過一定的傳動比傳給從動軸,實現對從動軸的間歇傳動。
可行性分析:
(1)機構比較緊湊,簡單。
(2)控制精度高,應用與高精密機床的回轉定位等場合。
兩種方案的比較:
方案一可以說是機械與液壓的有機結合,應用于負載較大的場合;對于回轉角度要求不是很嚴格,比較實用。
方案二是機電的接合,結構緊湊,控制精確,用于精確定位的場合;工作條件要求比較高。
三、結論
間歇傳動是比較典型的機械傳動類型,隨著技術的不斷發展,各種傳動方式的結合,互相彌補缺失是發展的趨勢。為達到相同的目的,方法有很多種,分析工作條件,工作要求,加工成本等綜合因素選擇合適的傳動方式是關鍵。
(作者單位:山東省萊蕪市高級技工學校)