汽車線束膠帶捆扎機離合機構創新設計

邵鐵偉++楊曉紅

摘 要：創新設計一種離合機構，用于汽車線束膠帶捆扎機，詳細介紹其設計方案、闡述機構工作原理、重點說明了離合機構主要零部件的設計。機構經過反復試驗，已成功應用于生產，相比其他汽車線束膠帶捆扎機操作更為方便、離合及時準確，使用壽命更長。

關鍵詞：離合機構 汽車線束 主動輪 從動輪 擋條

中圖分類號：TB48 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（b）-0103-01

隨著不斷發展，汽車行業對安全性能等級的要求不斷提高，尤其在三包政策方面，不斷加強汽車線束的質量要求，傳統的膠帶捆扎機的停機程序如下：電機尾部有一個電磁抱剎，會在電機通電同時也通電吸合，但并不對電機制動，但是電機斷電的同時它也斷電，并且通過彈簧剎住電機。這種方式剎車的缺點如下，因為電機轉動的慣性所以每次停機的時候位置不穩定，而汽車線束膠帶捆扎及卻恰恰需要電機每次都停在完全一樣的位置。這樣就會增加一定量的因為停機不一致引起的誤差修正。為克服以上弊端，設計了一種汽車線束膠帶捆扎機離合機構。

1 設計方案

設計的汽車線束膠帶捆扎機離合機構，主要有以下零部件組成：體內套有鐵芯的電磁體、復位彈簧、一端固定在鐵芯上；另一端固定復位彈簧的連接條、與連接條鉸接的轉動擋條，轉動擋條鉸接軸，離合擋條、控制離合擋條的凸塊、從動輪、彈簧。

將離合擋條一端和從動輪通過鉸接軸鉸接，再將另一端和彈簧固定，而彈簧的另一端和從動輪固定，電機軸外套從動輪，將主動輪安裝在電機軸上，離合擋條會在跟主動輪相對應的位置上設置凸起。

汽車線束膠帶捆扎機離合機構中從動輪的邊緣設置有凹槽，彈性擋條與之相配合使用，用于防止從動輪的逆轉。

電磁體、復位彈簧、轉動擋條鉸接軸和彈性擋條被固定在線束捆扎機相應的位置上，當電磁體通電吸合時電機帶動主動輪順時針旋轉，離合擋條上的凸起卡在主動輪上，在離合擋條和彈簧的作用下帶動從動輪一起轉動。當需要脫離時，電磁體釋放電磁鐵芯，轉動擋條上的凸塊在復位彈簧的作用下轉動，擋住離合擋條，離合擋條在從動輪的慣性和凸塊作用下脫離主動輪，這樣實現了從動輪與主動輪的脫離。由于主動輪與從動輪是通過離合擋條和彈簧實現動力傳送的，每次停機時，設置在從動輪上的離合擋條脫離主動輪實現從動輪與主動輪脫離，這樣主動輪的慣性不會影響到從動輪，從而實現從動輪停機的位置穩定。本實用新型結構緊湊，動作反映快，電機第次停機的位置穩定，不用修正停機，操作方便，離合及時準確，使用壽命長，降低了成本。

2 工作原理

主動輪安裝在電機上，從動輪帶動作業機構。電磁體、復位彈簧、轉動擋條鉸接軸和彈性擋條固定在線束捆扎機相應的位置上，當電機和電磁體同時通電時，電磁體吸合，轉動擋條與離合擋條之間有一間隙，此時離合擋條工作不受轉動擋條的影響，電動機帶動主動輪作順時針轉動，從動輪在離合擋條和彈簧的作用下一起轉動。當需要脫離時，電機和電磁體同時斷電，電磁體釋放電磁鐵芯，轉動擋條與離合擋條之間有一間隙，復位彈簧拉動轉動擋條上的凸塊轉動，阻擋離合擋條工作，在從動輪的慣性和轉動軸凸塊的作用下離合擋條脫離主動輪，從而使從動輪與主動輪的脫離。同時在脫離過程中從動輪在慣性作用下有一個順時針轉動的力矩，在離合擋條的作用下彈簧拉伸，在彈簧的作用下產生一個使從動輪逆時針轉動的力矩，彈性擋條在脫離過程中由于擋在從動輪的是凹槽而產生一使從動輪逆時針的力矩，限制從動輪的逆轉，在慣性和彈簧力矩及彈性擋條力矩的作用下從動輪立刻停止轉動，離合反應迅速，能夠及時準確離合。

3 主要零部件設計

3.1 主動輪的設計

主動輪齒根圓的直徑為￠20 mm的齒輪與外徑￠20 mm，長度為11 mm的套筒設計為一體，在整個離合工作工程中主動輪套在直接電動機主軸上，工作時，電動機通電和電磁體通電，主動輪隨著電動機主軸的旋轉作順時針轉動，在離合擋條和彈簧的作用下帶動從動輪一起轉動。

3.2 從動輪的設計

動輪大段直徑為￠60 mm，厚度為10 mm，另一端有帶鍵槽的軸。從動輪上設計有2個孔，1個是與離合擋條鉸接的鉸接軸的軸孔，另外一個是用于固定連結離合擋條的彈簧的螺釘孔；從動輪上還設計了1個凹槽，彈性擋條可以在脫離過程中擋在凹槽中，產生一使從動輪逆時針的力矩，這樣從動輪在慣性和彈簧力矩及彈性擋條力矩的作用下立刻停止轉動，能使離合反應迅速，能夠及時準確的實現從動輪位置穩定。

從動輪套在電機軸上，電動機和電磁體通電，電動機帶動主動輪，主動輪將帶動從動輪旋轉，當電磁體斷電后，從動輪與主動輪分離，主動輪在電動機帶動下空轉。

3.3 擋條的設計

擋條有兩個，工作中配合使用，分別為轉動擋條和離合擋條。轉動擋條上設計有一凸塊，轉動擋條通過鉸接軸與連接條鉸接，離合擋條一端與從動輪通過鉸接軸鉸接；另一端與彈簧的一端固定。在整個離合工作過程中，他們起主要作用。當電磁鐵通電時，電磁體吸合，彈簧被拉伸，轉動擋條和離合擋條有間隙，轉動擋條不影響離合擋條的轉動，主動輪帶動從動輪轉動，實現結合狀態。當電磁鐵斷電時，電磁力消失，彈簧彈性變形恢復，轉動擋條上的凸塊在復位彈簧的作用下轉動擋住離合擋條，離合擋條在從動輪的慣性和轉動擋條凸塊的作用下脫離主動輪，從而實現了從動輪與主動輪的脫離。

4 結論

此結構已經過反復試驗，成功應用于某線束企業，效果良好。

（1）此種離合裝置解決了由于電機轉動慣性每次停機的位置不穩定的技術問題。（2）不用修正因停機不一致所帶來的誤差，操作方便，降低了成本。（3）該離合機構動作反映快，結構緊湊，實用壽命長，離合及時準確。

參考文獻

[1] 張志強.機械原理[M].清華大學出版，1999.endprint