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克維斯新聞:非圓減速機運轉壓擠機的運轉性能剖析
作者:無錫市克維斯傳動機械有限公司    發布于:2013-12-19 09:19:14    文字:【】【】【
摘要:克維斯新聞:非圓減速機運轉壓擠機的運轉性能剖析

  1設計、制造和維修工作也因此而產生出較多的問題。而其他沖壓工藝對壓力機的要求則與拉深工藝的不同,如精壓工藝要求壓力機滑塊在下死點附近的速度較小,鍛造工藝則要求壓力機滑塊具有較快的工作速度。

  壓力機的曲柄滑塊工作機構串聯橢圓齒輪傳動機構后,不僅可以改變原有的滑塊運動方式,而且可以通過調整曲柄與橢圓齒輪長軸之間的安裝相位角,進一步變化其滑塊運動方式。因此能夠在保持普通曲柄壓力機各種優點的基礎上,通過變換安裝相位角使同一臺機床滿足各類沖壓工藝的不同要求。

  2曲柄滑塊機構運動分析

  曲柄滑塊機構中滑塊位移S與曲柄轉角之間的關系可以表示為:

  S = (R+ L ) - ( Rcos + L 2 - R 2 sin 2)

  式中R曲柄長度L連桿長度由式可以推導出滑塊運動速度V與曲柄轉角的關系中= d / dt,為壓力機曲柄轉動的角速度。

  從式可以看到,普通曲柄壓力機滑塊運動性能與曲柄和連桿的長度相關,而壓力機的曲柄和連桿長度都是固定的,因此其運動規律也

  是不變的,并與沖壓拉深工藝的要求相差甚遠。下面的分析將探討串聯橢圓齒輪傳動機構后曲柄壓力機的性能如何得到改善。

  3橢圓齒輪傳動機構介紹

  在普通齒輪傳動機構中,齒輪的節圓互相嚙合,節圓保持滾動接觸,齒輪的傳動比是一個定值。如果將齒輪的節圓改成為橢圓形狀,在傳動過程中兩橢圓回轉中心距離保持不變,并保持滾動接觸,則齒輪的瞬間傳動比為變數。橢圓齒輪傳動機構具有產生變速運動的性能,能協調工作機構的運動狀況。

  設齒輪的節曲線為橢圓,其長軸為2a,短軸為2b,橢圓兩焦點間的距離為2c.根據橢圓的性質,可知橢圓上任意一點與兩焦點的距離之和為定值。

  因此一對相同的橢圓以其一個焦點為回轉中心,相互間能夠保持滾動接觸。

  設e= c/ a為橢圓偏心率, p = b2 / a為橢圓焦點參數,可求得一對相互嚙合的橢圓齒輪的節曲線橢圓方程式中1主動橢圓齒輪的轉角r 1主動橢齒輪節曲線橢圓矢徑r 2被動橢齒輪節曲線橢圓矢徑兩橢圓齒輪的瞬間傳動比所以,被動橢圓齒輪的轉角被動橢圓齒輪角速度2與主動橢圓齒輪角速度1的關系。

  4橢圓齒輪串聯曲柄滑塊機構

  利用橢圓齒輪的變速運動性質可以有效地改善曲柄滑塊機構的性能。在曲柄滑塊機構前串聯橢圓齒輪機構。曲柄與被動橢圓齒輪的橢圓長軸之間存在一個安裝相位角下面討論串聯橢圓齒輪機構后,壓力機滑塊的運動性能有哪些變化。

  所以,串聯橢圓齒輪后由式表示的滑塊位移S成為主動橢圓齒輪轉角1的函數,同時由式確定的滑塊運動速度也成為主動橢圓齒輪轉角1的函數確定。

  5影響滑塊運動的參數

  從式可知,影響壓力機滑塊的速度參數有橢圓偏心率e、曲柄和橢圓齒輪長軸之間的相位角以及曲柄連桿長度比R/ L,并且壓力機滑塊速度V與曲柄長度R及主動橢圓齒輪的角速度1成正比。上述二式所描述的反映壓力機滑塊速度的函數關系相當復雜,為了了解各個參數對壓力機滑塊速度的影響程度,在中繪制了當曲柄連桿長度比R/ L = 0 1時,橢圓偏心率e分別為0、0 2和0 4,曲柄和橢圓長軸之間的安裝相位角分別為0、45、90、135、180和270時的滑塊最大速度比V / R 1曲線??梢钥吹?,偏心率e和相位角對速度曲線均有明顯的影響。m中的相位角為0 ,滑塊下死點附近的速度很低,適合于精壓及整形工藝。o中的相位角為90 ,工作行程速度均勻,且工作行程回程比K大,適合于拉深工藝。將o中的相位角再增加180達到270 ,則如r中所示,其工作行程回程比K小,滑塊壓下速度快,適合于熱鍛工藝。

  設滑塊最大速度比V/ R1為衡量壓力機滑塊運動性能的一個量化指標,列出了曲柄連桿長度比R/ L = 0 1時,偏心率e和相位角不同時的滑塊最大速度比V / R 1.可以看到,偏心率e對滑塊最大速度比V/ R 1具有明顯的影響。當偏心率e相同時,相位角的變換也會改變滑塊最大速度比V / R 1。在偏心率e數值較大時,相位角的影響更為顯著。

  設滑塊工作行程回程比K為衡量壓力機滑塊運動性能的另一個量化指標,列出了曲柄連桿長度比R/ L = 0 1時,偏心率e和相位角不同時的壓力機滑塊工作行程回程比K.從中可以看到,相位角對滑塊工作行程回程比K具有明顯的影響。當曲柄和橢圓長軸不在同一直線時,即相位角不為0或180時,不同的偏心率e也會導致不同的滑塊工作行程回程比K.并且當偏心率e較大時,對K值的影響更為顯著。

  反映了曲柄連桿長度比R/ L對壓力機滑塊性能的影響。中曲線適用的橢圓偏心率e為0 4,相位角為90 ,從中的曲線可以看到,曲柄連桿長度比R/ L對滑塊最大速度比V/ R 1的影響不大,對工作行程回程比K則沒有影響。列出的數據也說明了這一點。在中曲柄連桿長度比R/ L分別為0 1、0 2和0 5,而相位角為90時相對應的滑塊最大速度比V/ R 1僅為0 55、0 57和0 69.與曲柄連桿長度比R/ L為0 1的相比較,曲柄連桿長度比R/ L增加了2倍和5倍時,滑塊最大速度比V/ R 1僅增加了4%和25%.

  6結語

  將具有變速傳動特性的橢圓齒輪機構與傳統壓力機的曲柄滑塊工作機構串聯后,可以明顯地改變壓力機原先的滑塊運動規律,通過調整曲柄與橢圓齒輪長軸之間的安裝相位角,能夠進一步變化其運動行為,使同一臺機床滿足各類不同沖壓工藝的要求?;瑝K最大速度比V / R 1和工作行程回程比K作為衡量壓力機滑塊運動性能的量化指標。橢圓偏心率e對兩者均有明顯影響。橢圓偏心率e相同時,曲柄與橢圓齒輪長軸之間的安裝相位角對上述兩個量化指標也均有影響,并且在橢圓偏心率e較大時,其影響更為顯著。曲柄連桿長度比R/ L對滑塊最大速度比V/ R 1的影響極其微弱,對工作行程回程比K則完全沒有影響。

  通過變換安裝相位角的方式可以使同一臺壓力機滿足各類沖壓工藝的不同要求。如安裝相位角為0時,滑塊下死點附近的運動速度很低,適合于精壓及整形工藝;相位角為90時,滑塊工作行程速度均勻,且工作行程回程比K大,適合于拉深工藝;相位角為270時,則工作行程回程比小,滑塊在工作行程階段壓下速度快,適合于熱鍛工藝。

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