歡迎訪問江蘇蘑菇网站视频機械製造有限公司官網!專業生產三線雙鏈冷拔機,三線單鏈冷拔機

全國服務熱線:13327889891

當前的位置:主頁 > 新聞中心 > 行業資訊 >

江蘇蘑菇网站免费下载安装機械製造有限公司搜索產品

互惠互利,攜手共贏

新聞資訊新聞資訊

連續式拉拔機凸輪機構的參數優化設計

發布時間:2021-07-27

凸輪機構是典型的常用機構之一,在工程中,一般用於重複性機械動作,例如,內燃機中氣門的啟閉、縫紉機中縫料的間斷送進控製等機械動作傳動,在紡織、印刷、輕工等中小型機械上應用廣泛。而凸輪機構應用於重型機械的冶金設備連續式拉拔機上,作為大噸位動力傳動卻並不多見。因此對凸輪機構在重型機械中的應用進行研究分析和優化設計是很有意義的。
1.拉拔機(拖板式)連續拉拔動作原理
拖板式拉拔機的拉拔運動和拉拔力的傳遞是由兩個凸輪(裝在同一根主軸上,相位差為180度)來完成的。兩個凸輪各自推動一副拖板,拖板上裝有拉拔鉗口。主軸轉動時,兩副拖板在凸輪的推動下,形成了交替的前後運動即前拖板拉拔時,後拖板鉗口鬆開返回。前後拖板在工作上有一段重合段,在重合工作段內,前後拖板拉拔鉗口均處於夾緊狀態,重合交替後,一拖板繼續拉拔,另一拖板拉拔鉗口鬆開返回,機構連續地完成拉拔運動。
2.連續式拉拔機凸輪設計要求
在拉拔過程中,拉拔速度經曆了由額定值—減速—反向—回程加速—減速—反向加速—額定值的變化。合理的凸輪曲線設計是保證拉拔機高速、穩定、高效工作的關鍵之一。由拉拔運動的規律確定了對凸輪曲線的基本要求:
(1)等速拉拔,快速返回;
(2)兩個拖板在確定位置交接並嚴格按規定的位置運動:
(3)高速運轉的凸輪動態特性要好,以避免過大的振動和衝擊。
因此要求整個凸輪的曲線位移、速度、加速度連續光滑。即在0—360度範圍內,在各聯結點應連續。為滿足上述要求,凸輪理論廓線應由四段曲線組成,即起始過渡曲線,工作段曲線,終止過渡段曲線,回程段曲線。為了選擇較好的動力特性,對於曲線類型的確定,則主要考慮控製最大速度,最大加速度,加速度的變化率等方麵。
為了防止衝擊,減少噪音,必須控製拖板的動量,凸輪要適當。為了避免拉拔拖板激振力過大,減少拖板滾輪與傳動凸輪接觸處的法向力與拉拔拖板的平衡力,降低電機功率,要求相關參數盡可能小。由典型運動特性分析可知,在傳遞同一運動時,三角函數低於多項式傳遞函數(高次多項式除外),而且階躍量是有限值。因此,三角傳遞函數優於多項式傳遞函數。從製造加工角度講,凸輪對加工誤差的敏感性很大,當升程誤差達到0.2mm時,就可以使高級升降傳動規律的選擇成為無意義。而各類傳遞函數反映基本相似。因此,在分析國外引進設備的曲線基礎上,從運動規律的動力特性和凸輪製造加工達到的精度可能性等方麵予以綜合考慮。將各段曲線分別確定為:工作段為直線方程,保證穩定拉拔;回程段為擺線方程,保證拖板快速返回:由於工作段的兩端與回程段的曲線存在加速度突變,將采用半正弦方程消除剛性衝擊。
由於凸輪的動靜態特性,它們除了對最大速度、加速度、加速度變化率有直接影響外,還對以下幾個方麵有影響。
(1)凸輪曲線各段最大加速度峰值波動要求小,以使運動中各段加速度峰值趨向一致;工作行程與理論升程的差值要小,即提高升程精度,有利於提高後道剪切工序時的剪切精度;
(2)凸輪曲線重合段角度影響整個曲線的比例分配,它又受拉拔拖板鉗口換向時間的約束;
(3)凸輪工作行程確定後,凸輪直徑和工作段升程相互製約。增加直徑可減小升角,使回程段曲線趨於平緩,但會引起拉拔機結構尺寸增大等問題;
(4)滾輪直徑具有一定的要求,以滿足拖板對凸輪作用力符合應力指標,因此,凸輪曲線的最小曲率半徑還受到滾輪直徑的限製。
3.總結
(1)連續拉拔機的運動規律確定了對凸輪曲線的基本要求,其中最主要是對凸輪位移、速度、加速度的要求;
(2)凸輪曲線各段性質是影響拉拔機動態特性的重要因素,傳動凸輪的拉拔工作段為一次線性方程,其它各段應優選三角傳遞函數;
(3)凸輪曲線各段性質確定之後,凸輪的變量參數選擇對於凸輪設計至關重要;
(4)可采用優化方法確定凸輪的變量參數。