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如何设计拉拔机凸轮(专家解说)
浏览:106 发布日期:10-05 10:00

凸轮机构是典型的普通机构之一。 在工程中,它通常用于重复的机械动作,例如内燃机中阀门的打开和关闭以及缝纫机中缝纫材料的间歇进给控制。 广泛应用于纺织、印刷、轻工等中小型机械行业。 然而,凸轮机构很少用作重型机械冶金设备连续拉拔机上的大吨位动力传动装置。因此,研究、分析和优化凸轮机构在重型机械中的应用具有重要意义。

 1、 拉拔机(拖板)连续拉拔动作原理

 拖板拉拔机的拉拔运动和拉拔力的传递由两个凸轮完成(安装在同一主轴上,相差180度)。 两个凸轮分别推动一对拖板,拖板上设有牵引爪。 当主轴旋转时,两对尾板在凸轮的推动下交替地前后移动,也就是说,当前尾板被拉出时,后尾板的爪被释放并返回。 前拖板和后拖板的工作部分重叠。 在重叠的工作段中,前后拖板的拉爪处于夹紧状态。 在重叠和交替之后,一个拖板继续拉动,另一个拖板拉动爪松开并返回,并且该机构连续完成拉动运动。

 2、 连续拉拔机凸轮的设计要求

 在拉伸过程中,拉伸速度经历了标称值-减速-反向-返回加速-减速-反向加速-标称值的变化。 合理的凸轮曲线设计是保证拉拔机高速、稳定、高效工作的关键之一。 凸轮曲线的基本要求由拉伸运动定律决定:

 ( 1 )匀速牵引,快速返回;

 ( 2 )两块拖板应在某一位置移交,并严格按照指定位置移动:

 ( 3 )高速运转的凸轮的动态特性更好,以避免过度振动和冲击。

 因此,整个凸轮的曲线位移、速度和加速度需要连续和平滑。 也就是说,在0 - 360度的范围内,连接点应该是连续的。 为了满足上述要求,凸轮理论轮廓应该由四段曲线组成,即。e。 开始过渡曲线、工作段曲线、结束过渡段曲线和返回段曲线。 为了选择更好的动态特性,曲线类型的确定主要涉及控制最大速度、最大加速度、加速度变化率等。

 为了防止碰撞和降低噪音,必须控制滑架的动量,凸轮应该合适。 为了避免牵引架的过大激振力,降低牵引架滚轮和驱动凸轮之间接触的法向力和牵引架的平衡力,并降低电机的功率,相关参数要求尽可能小。  根据对典型运动特征的分析,当同一运动被传递时,三角函数低于多项式传递函数(除了高阶多项式),并且步长量是有限的。 因此,三角形传递函数优于多项式传递函数。 从制造角度来看,当升程误差达到0时,凸轮对制造误差非常敏感。 2mm会使选择先进的升降传递定律变得毫无意义。 然而,各种传递函数基本相似。 因此,在分析国外进口设备曲线的基础上,应该综合考虑运动规律的动态特性和凸轮制造中达到精度的可能性。 每个截面的曲线确定如下:工作截面是一个线性方程,以确保稳定的绘制;返回段是摆线方程,以确保后板的快速返回:由于工作段两端和返回段曲线之间的加速度突然变化,将采用半正弦方程来消除刚性冲击。

 由于凸轮的动态和静态特性,它们不仅对最大速度、加速度和加速度变化率有直接影响,而且对以下方面也有影响。

 ( 1 )凸轮曲线的每一段的最大加速度峰值的波动较小,使得运动中的每一段的加速度峰值趋于一致;工作行程和理论升力之间的差异应该很小,也就是说,为了提高升力精度,这有利于提高后续剪切过程中的剪切精度。

 ( 2 )凸轮曲线重叠部分的角度影响整个曲线的比例分布,这也受到牵引架钳口反转时间的限制;

 ( 3 )确定凸轮工作行程后,凸轮直径和工作段升程相互制约。 增大直径可以减小升程角,并使回流段的曲线平滑,但会引起一些问题,如拉拔机结构尺寸的增大。

 ( 4 )滚子直径对满足作用在凸轮上的阻力板的应力指数有一定的要求。 因此,凸轮曲线的最小曲率半径也受到滚子直径的限制。

3、摘要

 ( 1 )连续拉拔机的运动规律决定了凸轮曲线的基本要求,其中最重要的是对凸轮位移、速度和加速度的要求;

 ( 2 )凸轮曲线各段的性质是影响拉拔机动态特性的重要因素。 驱动凸轮的绘图工作段是一个线性方程,其他段应该用三角传递函数来优化。

 ( 3 )在确定了凸轮曲线各段的特性后,凸轮的可变参数选择对凸轮设计至关重要;

 ( 4 )凸轮的可变参数可以通过优化方法确定。


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