全自動(dòng)繞線機(jī)分為繞線和排線兩個(gè)部分,所以全自動(dòng)繞線機(jī)（如下圖）的傳動(dòng)部分也獨(dú)立的兩個(gè)部分。繞線部分的傳動(dòng)是將電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到夾頭,使夾頭按照既定的轉(zhuǎn)速電腦自動(dòng)繞線機(jī)的研究與開發(fā)旋轉(zhuǎn),完成繞線動(dòng)作。排線部分的傳動(dòng)是將步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為平動(dòng),按照技術(shù)要求進(jìn)行排線。兩個(gè)部分的負(fù)載和精度有所不同,繞線部分要求轉(zhuǎn)速高、負(fù)載較大,但是精度要求不高,而排線部分轉(zhuǎn)數(shù)低、負(fù)載輕,但是精度要求高。所以在整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)好壞關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的精度、效率、可靠性。
因此,在傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上應(yīng)該保證排線的精度,減小繞線部分的震動(dòng),這樣才能使兩邊協(xié)調(diào)。繞線部分選用的是高轉(zhuǎn)速的交流電機(jī),所以傳動(dòng)比也應(yīng)該選用大于1,使夾頭在一個(gè)比較合適的速度下轉(zhuǎn)動(dòng)。排線部分運(yùn)動(dòng)速度比較慢,要求運(yùn)動(dòng)精確,所以應(yīng)該選擇傳動(dòng)比小于1的結(jié)構(gòu)。
全自動(dòng)繞線機(jī)帶傳動(dòng)的特點(diǎn)
帶傳動(dòng)是利用中間撓性帶傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)械傳動(dòng)。帶傳動(dòng)由主輪從輪和緊套在兩個(gè)輪上的帶組成。按照工作原理帶傳動(dòng)可以分為摩擦傳動(dòng)和嚙合傳動(dòng)兩類。靠摩擦傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的有,平帶傳動(dòng),V型帶傳動(dòng),圓帶傳動(dòng)和楔型帶傳動(dòng),他們的區(qū)別是橫截面形狀的不同;而同步帶傳動(dòng)則是靠帶內(nèi)表面的凸齒和帶輪上的齒槽相嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。
平帶傳動(dòng)靠帶的環(huán)形內(nèi)表面與帶輪外表面壓緊產(chǎn)生摩擦力。常見(jiàn)平帶有帆布芯平帶、皮革平帶、編織平帶和復(fù)合平帶等。一般用接頭連接成環(huán)形,故傳動(dòng)不夠平穩(wěn)。由于平帶較軟可扭曲,在小功率傳動(dòng)中按軸的相對(duì)位置和轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系主要可以分成三中傳動(dòng)形式:開口傳動(dòng)—兩軸平行,轉(zhuǎn)向相同,是最常用的形式;交叉?zhèn)鲃?dòng)—兩軸平行,轉(zhuǎn)向相反,用于改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向;半交叉?zhèn)鲃?dòng)—兩軸交錯(cuò),其交錯(cuò)角通常為九十度,用來(lái)傳遞空間兩交錯(cuò)軸之間的轉(zhuǎn)動(dòng),帶呈半交錯(cuò)狀態(tài),只適于單向傳動(dòng)。
V帶傳動(dòng)靠帶的兩個(gè)側(cè)面與相應(yīng)槽輪的兩側(cè)面壓緊產(chǎn)生摩擦力。與平帶傳動(dòng)相比,當(dāng)帶的初拉力相同,即帶對(duì)帶輪的壓緊力相同時(shí),V帶傳動(dòng)比平帶傳動(dòng)的摩擦力大,故能傳遞較大功率,結(jié)構(gòu)較為緊湊,且v帶無(wú)接頭,傳動(dòng)比較平穩(wěn),故應(yīng)用最廣。適用于兩軸平行且轉(zhuǎn)向相同的中等功率傳動(dòng),通常傳動(dòng)功率小于100千瓦,帶速在5~25米/秒之間,傳動(dòng)比最大為7。
圓帶傳動(dòng)靠帶與輪槽壓緊產(chǎn)生摩擦力。帶用皮革或者合成纖維制成,分有接頭和無(wú)接頭兩種。常用于低速輕載的機(jī)械,如縫紉機(jī)、真空吸塵器和磁帶盤的機(jī)械傳動(dòng)。
多楔帶傳動(dòng)靠斜面摩擦工作。其帶是在平膠帶基體上做出若干縱向楔,帶輪也有相應(yīng)的環(huán)形輪槽。摩擦力和橫向剛度較大,張緊力小,常用于要求結(jié)構(gòu)緊湊且傳動(dòng)功率較大的場(chǎng)合,特別適用于要求V帶根數(shù)多或者垂直于地面的平行軸傳動(dòng)。
1、與其它全自動(dòng)繞線機(jī)比較帶傳動(dòng)的主要特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)是:
(1)帶傳動(dòng)利用撓性帶來(lái)傳遞動(dòng)力有彈性,能緩沖吸振、傳動(dòng)平穩(wěn)噪音小。
(2)允許中心距變化范圍比較大,中近距可以調(diào)整,在兩軸距比較遠(yuǎn)的場(chǎng)合應(yīng)用比較多。
(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造安裝方便,成本低廉。
(4)利用摩擦傳遞動(dòng)力,當(dāng)過(guò)載的時(shí)候打滑,具有安全保護(hù)的作用。
缺點(diǎn)是:
(1)存在彈性滑動(dòng),傳動(dòng)比不恒定,傳動(dòng)效率低η=0.90~0.94,損壞快,壽命短(約為1000~5000小時(shí))。
(2)傳動(dòng)的外輪廓尺寸大,結(jié)構(gòu)不緊湊。
(3)帶與帶輪之間會(huì)摩擦放電,不宜在高溫、易燃的場(chǎng)合下工作。
(4)由于帶需要張緊故軸和軸承需要承受比較大的力。
自動(dòng)繞線機(jī)的繞線部分裝置,采用小型交流電機(jī)為動(dòng)力,負(fù)荷不大轉(zhuǎn)速比較低,對(duì)于傳動(dòng)的精度的要求要求不高,而且應(yīng)該盡量保證結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于維修和維護(hù),同時(shí)應(yīng)該考慮到降低成本。這樣根據(jù)帶傳動(dòng)的特點(diǎn),可以選擇寬度比較小的V帶作為傳動(dòng)。
2、V帶的型號(hào)和規(guī)格
V帶是無(wú)接頭的環(huán)形帶,由包布、頂膠、抗拉體和底膠四部分組成。包布是V帶的保護(hù)層,由膠帆布制成。頂膠和底膠均由橡膠制成,在膠帶彎曲的時(shí)候分別承受拉申和壓縮作用。抗拉體是承受基本拉力的部分,有繩心和簾布心兩種。
繩心V帶結(jié)構(gòu)抗彎強(qiáng)度高;簾布心V帶結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度高,抗拉體對(duì)帶的機(jī)械性能、傳動(dòng)能力、壽命以及尺寸穩(wěn)定性起著決定作用。故目前多采用尼龍,滌綸等化學(xué)纖維作為抗拉體。
V帶為標(biāo)準(zhǔn)件,除普通的V帶以外,還有多種類型。窄V帶、大楔角V帶結(jié)構(gòu)緊湊、承受載荷能力強(qiáng),后者使用大摩擦系數(shù)(f=0.5左右,一般為0.25)的橡膠澆注成的。聯(lián)組V帶,是在多根V帶的上底用一層薄橡膠聯(lián)結(jié)起來(lái),它既有多楔帶的優(yōu)點(diǎn),又可以減少槽距誤差的不利影響。
3、V帶的結(jié)構(gòu)和材料
帶輪由輪緣、輪毅和輪輻三部分組成。輪緣上制有輪槽。V帶截面楔角均為40度,但是由于V帶在帶輪上彎曲時(shí)截面形狀發(fā)生變化,寬邊受拉變窄,窄邊受壓變寬,使得V帶楔角變小。當(dāng)V帶帶型相同時(shí)帶輪直徑越小,楔角變得越小。
為了使帶與輪槽兩側(cè)工作面緊貼,將帶輪槽角規(guī)定為32度、34度、36度和38度四種。輪輻是輪緣與輪毅的聯(lián)結(jié)部分,按輪輻結(jié)構(gòu)可分為實(shí)心帶輪、輻板帶輪、孔板帶輪和橢圓輪輻帶輪等,當(dāng)帶輪的基準(zhǔn)直徑小于小于等于2.5～3倍軸的直徑的時(shí)候,可采用實(shí)心式;當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑小于等于300mm的時(shí)候可以采用輻板式或者孔板式;當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑大于300mm的時(shí)候,則用輪輻式帶輪。
帶輪的常用材料是灰鑄鐵,當(dāng)帶速小于25m/s時(shí)候,用HT150;當(dāng)帶速在25～30m/s之間時(shí)候,用HT200。對(duì)帶速更高或者重要場(chǎng)合使用的帶輪可以用鑄鋼或者鋼板焊接。為了減輕帶輪重量,也可以用鋁合金或者工程塑料。
繞線機(jī)的繞線部分傳動(dòng),采用v帶傳動(dòng)。首先選擇適當(dāng)?shù)膙帶,v帶是一種標(biāo)準(zhǔn)件,選擇過(guò)程中應(yīng)該考慮在以后的維修中V帶可互換性好,所以應(yīng)該選擇一種市場(chǎng)上常見(jiàn)的型號(hào)的V帶。最后,我們選擇了一種尼龍材料制成的V帶,V帶節(jié)寬為5mm,高度4.5mm。
根據(jù)V帶的節(jié)寬和高度,確定了輪槽的形狀。電機(jī)的輸出軸的直徑為6mm,所以小帶輪的最小直徑也就可以確定,另外為了防止V帶繞過(guò)帶輪的時(shí)候彎曲過(guò)大,設(shè)計(jì)時(shí)也考慮適當(dāng)?shù)募哟笮л喌闹睆�。大帶輪的直徑按照傳�?dòng)比計(jì)算獲得,但一般情況下按照V帶輪直徑標(biāo)準(zhǔn)系列值取值。
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