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非圆齿轮啮合串联曲柄滑块机构的综合优化
发布时间:2015年6月9日  发布者:本站编辑

非圆齿轮啮合串联曲柄滑块机构的综合优化鬲雪强,杨胜强太原理工大学机械工程学院,山西太原0304,侧齿轮,柄;骨块机构的设计参数进行了优化,1lLAI曲柄滑块机构广泛应用于各类工程机械在该机构,连杆9速转动,带动滑块作非匀速往复也线运动,运动的稳定性较差,荇易产生振动和噪声,影响机构寿命为了改控这,况,利用作齿轮匀速传动的特性,将其啮合中联曲柄滑块,耵到种在较人域内滑块作近似匀速运动的机构,与同样也能得到非匀速比传动的连杆凸轮机构相比,非圆齿轮机构在性能上有许多优点非圆齿轮机构比连杆机构牢也紧凑,巴传动平稳,容易实现动与凸轮机构相比,1齿轮可以实现,1连续的周期件循环运动,此外,可以根据要求再现的运动数来设非设轮的节曲线,迎过节曲线的改变而实现不叫的传动比。它要比叫其它机构来实现更容易更准确因此,在某些盖要匀速运动的场合。叮以将非圆齿轮与曲柄滑块机构串联通过优化设计变量使滑块获得匀速或近似匀速运动由于非圆齿轮的设计复杂,制造困难,因此影响了它的广泛应瓜随养计算机技术及数控技术的口益发旭,人13儿人肘技术广泛应用于机械设计制造领域,使非齿轮进入新的尖叫化阶段。12 1曲柄滑块机构中曲柄的长度为。,连杆的长度为起始位直时,曲柄和连杆都作水平位置,此时,滑块中心到,柄中心置,则2非圆齿轮副机构椭圆齿轮是非圆齿轮中最常的种,因其设计和制造相对简单,更经济实用,因而在机构组合中较多采爪现,付参数相同的椭圆出轮相啮合现比两椭圆齿轮的,转中心分别在各自的个焦点0上,当主动轮以角速度匀速转过1!角时,被动轮以角速度转过角。设椭圆的偏心率为则两齿轮从而得波动轮的位置函数为,fl lg2,3非圆齿轮与曲柄滑块机构的串联为了改善滑块的运动状况,使其往复速设比较均匀,有较好的稳定性,将椭圆齿轮与曲柄滑块机构串联起来,为了更好地调节和优化滑块速役,加入对传动比的嗤合圆柱齿轮,3,12为对参数相同的椭圆齿轮,3 4为对圆柱齿轮,连杆固联在闪轮4上,齿轮1转过的角度。

不齿轮2转过的角度,1齿轮4转过的角度,厂曲柄长度,连杆长度,为主动楠圆齿轮的回转角速度。为被动椭圆齿轮的转角速度,为曲柄的回转角速度则将式61代式3,可得该组介机构滑块的平移MitvM曲柄长度连杆长度椭圆偏心率及圆柱齿轮传动比为变4取,则该综合机构的优化设汁由曲柄和连杆的关系,0.1kU.5;43寻优因标函数设计该机构的目的是为了获得近似匀速的滑块运动,使滑块在每往复运动周期内,能够在较大范围内作匀速或近似匀速运动,使速度1;基本保持常数数,则它的友达式叮4为户,综上所述,本机构优化数学模型如下5优化实例参照3,试设计齿轮曲柄滑块机构,使其滑块采用约束随机法,计算收敛精度优化勾曲柄滑块机构优化7的其中1由式5可得4优化设计数学模型的建立3 4.1设计变量由式7可知,在滑块运动速度1;的达式中,6结论曲柄滑块机构;联非齿轮之0,通过优化设计参数,可以大大改善滑块运动速度的平稳性,减少冲山振动及噪声,改善工作环垃,延长机器寿命,参考文献和英文摘要转第8页这里七要涉及两个方面。个是咬入条件,另个是乳件在孔型中的稳定由轧制理论可知,小直径轧辑与单辊传动都不利于乳件的咬入但由于乳件对内乳棍有汁似自挪所心这加大了札件与内乳辊的接触面税另外在包角条件下,轧件前后张力的分量都作用在道内轧辊上,使轧件与内轧辊的作用力也加大,这又改矜了乳件的咬条件除此之外,若合理设计内乳辊形状,并合理运用包角与乳件后张力,还可以对乳件起到良好的导卫作甩由轧制理论可知,金属在轧制过程中要发。生延伸4宽展这就要求各轧辊的线速度依道次顺序应该越宋越恍为了适应连乳过程中金属的不断延伸,将各道次的内轧辊工作半径设计成不同尺寸,第道次半径最小,然后依次加大这样,当各道次内轧辊的角速度相同时,其轧辊面线速度依道次顺序逐渐增加,以保持各机架之乳件的张力,1在连乳过程中,需要不断调整各机架之间的张力,防止它们过火或过小该设备是迎过调整各道次压下沾来调节张力的,因此要求各机架能够带负荷调整压,量,由于其轧制负荷较小,能够比较容易实现带负荷压下调整经过多次连乳试验及明在轧件咬入与轧件稳记性机架间张力调整等方血。该设备均有良好现,这说明在工艺方面,其结构形式是完全可行的3结论从1艺还妃从设备方山邰是可的,江工艺方面,不仅现出良好的咬入与稳定乳制特性,而且还具有乳制较高硬度线材的特性在设备方面,由于中心辊对内乳辊的支持作用,大大提高了轧机刚度,因而提高了轧制精确度。外,这种结构形式还简化了传动装置,降低了设备重量,减少了占地面枳这些特性对于实际应用有着十分现实的意义赵志业。金属塑性变形与轧制理论北京冶金工上接第6页l李富生。非圆齿轮与特种齿轮传动设计北京机械工业出版社,1983.

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