图9
方案说明:
这套方案采用槽轮机构实现工作台的间歇进给,主动拨盘连续回转,槽轮间歇运动,且我们这套方案采取普通四槽的对称式的槽轮机构,传动较为平稳。
方案评价:
槽轮机构尺寸小,外形简单,机械效率高,传动较为平稳,所以我们决定采用这套方案。
3、传动方案设计
3.1传动方案总述
采用V带+齿轮传动,将电动机转速减小了需要的转速。 3.2传动功率的计算: 查阅相关资料得:
凸轮效率:0.95-0.97 槽轮效率:0.95-0.97
滚珠轴承效率:0.98 V带传动效率:0.94-0.96 9级精度齿轮效率:0.96 螺旋机构效率:0.85-0.95 刻线机构
P1=0.4/ (0.95—0.97)/0.98/0.96/=0.438-0.448KW 抬刀机构
P2=0.1/(0.95—0.97)/0.96/0.96=0.112-0.114KW 进给机构
P3=0.2/(0.85—0.95)/(0.95—0.97)/0.96/0.96=0.236-0.269KW 总体机构
P(电机)=(P1+P2+P3)/(0.94—0.96)=0.819-0.884KW
3.3电动机选择
根据总功率选择电机,查表得,6极的三相交流发电机型号Y132S-6,额定功率为3KW,转速为960r/分,效率为83%。
故P=3*83%=2.49KW,满足功率要求,所以选择上述机型。 3.4传动比计算(图10)
图10
各传动比如图所示。驱动件采用电动机,由于电动机转速为960r/min,而刻线组合机构工作转速为60r/min,所以要将转速减小至60r/min。达到传动比i=16,故选择V带传动比i1为4,齿轮i3传动比为4,刻线组合机构工作转速达到60r/min。
抬刀凸轮工作转速为20r/min,故选用1对齿轮传动,传动比i=3,其中i4传动比为3,抬刀凸轮达到20r/min。
槽轮主动拨盘转速与刻线组合机构转速大小与方向相同,且布置于抬刀凸轮下方,故选用两对锥齿轮将60r/min的转速传递到工作台,其传动比为i2=1,i5=4,故此时槽轮主动拨盘转速为60r/min,槽轮从动拨盘转速为15r/min。
进给机构要求进给量为1mm/s,故选取与槽轮从动拨盘同轴的丝杆导程为4mm,故进给量为60mm/min,即1mm/s。 3.4各标准齿轮参数(表2)
各标准齿轮参数 模数m=2 压力角a=20度 ha*=1 c*=0.25 皮带轮半径d=80mm D=320mm Z1’=3齿数 Z1=34 4 中径d1=68 (mm) 8 表2
d1’=6d2=34 6 d2'=13d3=34 2 d3'=10d4=136 2 Z2=17 Z2'=68 Z3=17 Z3'=51 Z4=34 6 d4’=27Z4’=13
图11
4、执行机构的尺寸设计
4.1设计总体思路
我们通过比较各种机构与组合,决定采用组合机构(凸轮-连杆机构)完成刻线动作,采用凸轮机构完成抬刀、落刀动作,采用槽轮-丝杆机构完成工作台的间歇进给动作。其中,组合机构只负责刀具的匀速进给,通过凸轮控制刻线的时间,从而控制刻线长度,与此同时,每秒钟工作台通过槽轮-丝杆机构完成一次间歇进给(1mm)。 4.2抬刀凸轮尺寸设计(图12)