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组合式不完全齿轮传动机构的设计及应用 86 机械设计与制造 11期 2012年11月 文章编号：合式不完全齿轮传动机构的设计及应用 ：智跃 (浙江工商职业技术学院，宁波315012) U 15012，【摘要】针对钢筋捆扎丝剪料加工中存在不安全操作与材料浪费严重的现状，设计了一种简单、 实用、便携的，由组合式不完全齿轮传动机构控制的全自动下料机械。重点介绍其工作原理和结构设 计。对实现定长送料的传动参数和啮合齿数进行了设计计算并给出不完全齿轮组合装配图以及应用效 果。 关键词：不宪全齿轮；传动机构；结构设计；组合 【 by r is in to cG~of u n of s 圈分类号：1文献标识码：A 1．引言 建筑柱梁的骨架是钢筋。柱梁的承载能力与内部钢筋合理 分布后定位密切相关，固定的方法是使用(18 22)#的低碳素钢 丝将其捆扎。捆扎丝的长短是由钢筋的粗细所决定，规格尺寸有 0们由大 捆盘头的低碳素钢丝经剪切而成。调查发现，建筑工地现场捆扎 丝的下料方法一直遗用陈旧的老办法，即：在大捆盘头低碳素钢 丝原材料中，任意取出(100盘丝，用老式的钆刀沿圆周方 向剪切获取段丝；也有一些工地现场甚至使用砂轮切割机沿圆周 切割分段使用，切割操作过程很不安全。这些落后的下料方式存在 的共同问题主要有：(1)在大捆盘丝中分取小股盘丝极易缠绕紊乱， 剥离乱丝时费时费材料；(2)小股盘丝沿圆周方向剪断是凭目测 分剪，分剪长短不一，捆扎时长度不够的段丝被直接丢弃；(3)钢 筋捆扎工人为减少分剪多规格带来的麻烦，常常有意按长规格尺 寸分剪便于粗细钢筋都可以捆扎。人为造成材料浪费。对一幢建 筑来说，钢筋捆扎丝虽属小宗材料，但整个建筑行业用量却相当 可观，造成浪费和安全危害不可小视。为此，设计了一种由组合式 不完全齿轮机构控制定长送料和剪料的捆扎丝下料机，该机使用 简单，实用便携一经使用并得到建筑工人的青睐。 2不完全齿轮传动机构工作原理 由低碳素钢线材经多次拉制、退火、镀锌等工艺制成的直径 为(0．6～1．3)性、韧性好，强度、硬度低，剪切 加工用力小，容易实现全自动剪切下料{”。经设计由组合式不完全 齿轮机构一间隙机构实现控制：当不完全齿轮机构处于啮合区时 自动送料；处于非啮合区时剪切下料，较好完成从大捆盘丝到段 丝的下料加工。不完全齿轮传动机构结构简图，如图工 作原理：启动电源，下料机电机得电驱动主动带轮过V 带传动使从动带轮2与同轴蜗杆3同步转动，由蜗杆3和蜗轮4 组成的减速机构对输出轴0广 。实现减速。接着工作机构分两 路传动实现定长送料和剪切下料。 图1不完全齿轮传动机构结构简图 1．主动带轮2．从动带轮3．蜗杆4．蜗轮5．不完全齿轮6．凸轮7．齿轮 8．滚子推杆9，轮10．摆杆12．切刀l3，丝轮14．弹簧 15．下料模16．低碳素钢丝 ★来稿日期：20126★基金项目：浙江省高技能人才培养和技术创新活动资助项目(201第11期 徐智跃：组合式不完全齿轮传动机构的设计及应用 2．1定长送料传动路线的工作过程 输出轴0。一D。联接着不完全齿轮5，与其啮合的齿轮7组 成不完全齿轮机构实现间隙运动，齿轮7的联接轴端 有一齿轮9又与等齿数的齿轮10相啮合，从而实现轴0广-()，与 轴0起等速转、停交替进行，也使得位于轴0广 ，与轴 上左端的一对等直径的送丝轮1 3、17实现同步等速转、停 运转，结果使浮夹在两送丝轮之间的钢丝在摩擦力作用下完成定 长送料。送料长度取决于不完全齿轮5的齿数。只要改变不完全 齿轮5的齿数，就可以改变送丝轮的转动时间，从而满足不同规 格长度的送料要求。 2．2剪切下料传动路线的工作过程 输出轴0。—O。右端联接着凸轮6，它与轴0。一D 一直处于 转动状态，在不完全齿轮5与齿轮7啮合阶段，滚子推杆8与凸 轮6的基圆相接触，因此滚子推杆8处于静止状态。当不完全齿 轮5与齿轮7啮合结束，滚子推杆8开始与凸轮6的升程圆弧面 接触，推动滚子推杆8向上运动，及摆杆1使 切刀12克服弹簧14作用力向下运动，直至切断穿过下料凹模 15的低碳素钢丝16，完成切料。随着轴0。一D．继续转动，滚子推 杆8又与凸轮6的回程圆弧接触，在弹簧14受压反力作用下，将 切刀14抬起。接着重复下一循环。从而实现全自动下料。 3不完全齿轮机构结构设计 不完全齿轮机构由标准模数直齿轮7与不完全齿轮5组 成。其中不完全齿轮5是一个由不完全齿轮座和不完齿轮圈这两 部分可自由拆卸或转位的组合齿轮，如图2所示。它的齿数可在 (27～61)范围内调整满足(200图2不完全齿轮5结构图 ／ 3．1不完全齿轮座 ‘设计 不完全齿轮座是不完全齿轮5 的主体，其结构如图3所示。 主要的设计结构特征有：不完全齿轮座带键槽的内孔通过键与轴 0 一0。相联接，该轴转动不完全齿轮座即时转动。左侧有一外凸 的盘径，是作为与相配件形成过渡配合的轴径，起到定位和装配 同轴心的作用。齿轮座盘面同一圆周上设计分布着A、 、c、D、E 五组完全相同的孔组；每组有三个孔，两种规格的孔径，其中稍大 的两个是螺孔，小的是铰制孔用于不完全齿轮5装配时定位与固 定。改变不完全齿轮5的齿数是通过选择配孔组来实现。’齿面上有不完全齿数27齿，这是作为捆扎丝 200个齿轮的名义 齿数为7图3不完全齿轮座结构图 3．2不完齿轮圈z ‘的设计 不完全齿轮圈是不完全齿轮5的一个附件，与不完全齿轮 座组合改变不完全齿轮5的齿数，达到改变送丝长度加工不同规 格捆扎丝的作用，其结构如图4所示。其主要的设计结构特征有： 不完全齿轮圈中间大的内孔是与不完全齿轮座形成过渡配合的 孔径，安装时便于与不完全齿轮座同心且能绕不完全齿轮座轴心 转位，达到改变不完全齿轮5的齿数。齿圈体盘面上有一组两大 一小的孔组，稍大的是两个通孔，小孔是铰制孔，用于定位与连 接。齿面上设计了不完全齿数34齿，这是捆折丝250所需的啮合齿数，齿轮圈实际名义齿数为7孔 图4不完全齿轮I 结构图 4传动参数与啮合齿数设计计算 4．1传动比计算 根据下料机结构示意图1传动路线，结合定轴轮系的传动 比公式机主动带轮至轴0广0，、轴0厂0广-() 传动比 分别为： = ．2 一 一一 一—50~1~—7030．9O 其中，主动带轮d =50动带轮杆，蜗 轮2，不完全齿轮0，齿轮6，齿轮5。 4．2传动轴转速计算 由传动比公式【引： ! 可知传动轴的转速分别为： m 等= 8r，s n~=0．76r，s 4．3传动轴单位转速的时间计算 根据上面计算得到的轴位转速的时间：0．28r／s， 可得： · 击一3 57s／r 4．4单位齿数的时间计算 不完全齿轮5(名义齿数为70齿)与轴D．一D。相联接，轴转 88 机械设计与制造 1 012 过一圈相当不完全齿轮5转过名义齿数70齿。由单位转速的时 间：．57s／得：￡=0．051s／~,。 4．5单位齿数送丝长度计算 由于不完全齿轮5与齿轮7组成的不完全齿轮机构啮合的 齿数决定等径等速送丝轮13、17转过的时间，从而决定送丝长 度。由此可计算不完全齿轮5转过一齿时送丝长度。由n = 0．76r／．051s，齿，可得： s 465 1=7．30式中： —送丝轮13、17的半径。 4．6不完全齿轮5齿数的设计计算与装配组合图 根据(5)计算结果可知，不完全齿轮5每转动一个齿其送 丝长度是7．3建筑工程中钢筋捆扎丝共有六种尺寸规格， 因此很容易计算出相应规格不完全齿轮5的齿数。生产加工捆扎 丝时，只要不完全齿轮5的具有要求的齿数，就可以剪切得到对 应长度规格，如表1所示。装配组合图，如图5～图10所示。 表1不完全齿轮5齿数、下料长度及组合图对应表 图6 与 孑7 与 ：口孑8 ；与c 图9 与 ：与 ：结论 (1)经过设计、加工、组合装配完成的不完全齿轮传动机构 控制送料、剪切加工的捆扎丝实际尺寸完全满足使用要求。 (2)为保证不完全齿轮机构啮合结束做到瞬间即停要求，在 轴0厂0 两侧设置了阻尼器A，如图1所示。避免了在不完全齿 轮上增设锁止弧而给加工、变长度送料带来的困难。 (3)作为操作简单，实用便携，只需要调整不完全齿轮的组 成部分—齿圈与轮座之间装配孔位就可满足新规格长度加工的 要求，为不完全齿轮传动机构拓展了应用范围。 (4)不完全齿轮机构除控制加工钢筋捆扎丝以外的食品、工 艺品扎口铝塑丝，园艺扎丝及电类企业产品中大量线径、长度不 一的剪线加工等提供广泛的应用范围。 参考文献 [1]张国文，吴安德．机械制造基础[M]．北京：人民邮电出版社，2009． [2]贺敬宏，宋敏．机械设计[M]．西安：西北工业出版社，2009． [3] O，]．003，53(1)：106—111． [4]]_967，5(3)：183—200． [5]F．，D．A ]_986． [6]．C．，．T．2007．
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○产品介绍○?40?《机械研究与应用》'96No4介绍一种简易的不完全齿轮机构陈安岳(华东船舶工业学院工厂不完全渐开线齿轮机构能将主动轮的等速连续运动转换成从动轮的间歇运动。其动与停的时间比不受机构结构的限制,制造也较方便,用于某种特定的场合,能充分体现它的优越性。我们研制的一台端面镗缸机,就是应用这种机构来带动走刀运动的,如图一所示。镇江212003)们所设计的机构是内啮合式的不完全齿轮机构图2(为图2所示),将给加工制造带来很大困难。能不能不用锁止弧?我们带着这一设想进行了探索。图11.摆线针轮减速器2.不完全齿轮机构5.刀盘。3.齿条传动4.刀具在试验刚开始阶段,就发现主动轮的首齿进入啮合时,与从动轮发生齿顶干涉现象。于是,我们就将主动轮的首齿齿顶倒角修整(图3)。经运转试验,照样发生摆线针轮减速器输入轴转速1450rpm,传动比为17,则输出轴的转速为85rpm,然后分两路传动。一路直接带动刀盘运转,作切削运动。另一路传给不完全齿轮机构的主动轮,带动从动轮。主动轮的假想齿数Z1′=60,实际齿数Z1=5,从动轮的假想齿数等于实际齿数,即Z1′=Z2=170,模数m=1.5,压力角α=20°。这样,传动比i=5:170,再传给另一端的小齿轮(ZS≈0.3毫米/转。不完全齿轮机构应由三部分组成(图2):(1)主动轮1与从动轮2,(2)一对锁止弧3,(3)缓冲机构。因为我们采用摆线针轮减速器,已将转速降得低,所以就将缓冲机构省掉了。但要加工锁止弧,尤其是我式中Po―动力气源压力(MPa)DA、dA―分别为大气缸A的活塞直径和活塞杆直径(mm)DB―气液缸B的活塞直径(mm)当气源压力为0.45MPa,(4.5kgf/cm),结构尺寸,大气缸A活塞直径DA=100mm,活塞杆直径dA=25气液缸B活塞直径DB50mm时,可获得2小=10,图3图4m=1),最后带动齿条(即刀焊)作送进运动,进给量(1)主动轮传动轴(2)钢球(3)弹簧(4)调节螺丝齿顶干涉现象。我们经过理论计算,得到如下几个参数:从动轮齿顶高系数为标准值,ha2＊=1,主动轮来齿修正齿顶高系数h＊am=0.257,主动轮首齿修正齿顶高系数has=0.1。按照这个计算结果,主动轮首、末两齿的齿顶高基*14137N(约1413.7kgf)的推力。3试用结果该气缸具有液压缸动作平稳的特性,尤其是工作过程中,只有在压靠工件后才自动进行增压,其压力变化的过渡过程非常柔和,具有智能化的特性,故非常适用于精密工件的铆压工序。○农机化○?41?《机械研究与应用》'96No4对我省现有几种主要小麦穴播机的分析左智林肃张建忠兰州730046)(甘肃省农业机械化技术推广总站摘要该文通过对甘肃省现有几种主要小麦地膜穴播机的试验、示范,针对每种机型分析了其特点和存在的问题,提出了解决问题、改制过渡机型、联手技术攻关的建议。1引言地膜小麦栽培技术是我省重点推广的一项抗旱保粮夺丰收,实现小麦稳产高产,促进农业经济增长的突破性技术和重大举措。去冬今春,全省农机部门,为有效地促进和配合该项新技术的推广,及时在各地组织实施了“小麦地膜覆盖机械穴播技术示范推广”项目。通过上、下部门的通力协作,在短短几个月中,就组织生产出万台不同型号的小麦穴播机。据不完全统计,1996年春季,全省小麦地膜穴播2.67亿平方米,投入机具万台以上,在该项技术的推广中发挥了重大作用。通过定西县购买谗口乡试点的试验、示范、推广及机具的应用,对省内几种主要的小麦穴播机在设计、制造、性能及作业质量方面存在的问题加以分析,以供参考。22.1设计、制造质量及性能分析酒泉种子机机械厂、酒泉市农机厂和敦煌市农机2.1.1优点上述系列机型主要工作部件鸭咀、滚筒与籽种箱为一体,排种机构都采用了传统穴(点)播机的不可调充籽杯机构。为了满足小麦颗粒大小和播量不同的要求,设计了小孔充籽杯。此种设计使得机具结构简单、重量轻、使用比较方便。尤其是鸭咀前工作面呈弧形,定鸭咀全唇包含动鸭咀唇(俗称“天包地”),型体丰满,鸭咀开度大,穿膜,入土性能好,不易挂膜,撕膜和夹带泥土杂物、在土壤含水率偏高时能有效地克服鸭咀阻塞,从而减少了空穴。人力机具较适宜当地水、旱地使用。2.1.22.1.2.1缺点不可调式充籽杯排种机构,无论机、畜力牵引或人力推进,都必须保证一定的匀速前进速度,即种籽箱内籽粒要按前进方向以一定的速度围绕滚筒内壁旋转,均匀流动,进行充籽,否则,排种均匀性较差。而人力推进式机具在松软的苗床及地膜上作业,是不能满足这个要求的。从而作业时,排种量无法调整,在品种不同的情况下穴粒均匀性降低。2.1.2.2由于充籽杯结构特点所致,要求种籽箱内装入种子有上下限量,过多过少都将影响种子流动及充种性能,又不便观察种子多少,给操作者增添了麻烦。2.1.2.3由于鸭嘴直径较其它机型大,地膜穿孔较大,虽有利于出苗,相对减少了放苗工作量,但却降低了地膜保墒、保温效果和防风能力。分析其造成的原因,主要是主动轮惯性较大,没有固定的静止位置所引起的。换句话说,也就是没有设计锁止弧而引起的。紧接着我们就在主动轮的传动轴上设计一种简易结构(如图4)。主动轮就有固定的静止位置。主动轮首、末两齿的齿顶高仍按理论计算结果加以修正。试验结果,运转相当平稳,完全达到设计的要求。这套装置得到用户的好评,我们从中也得到很大的收获。厂生产的小四轮拖拉机悬挂2BMX―7型、2BM―7型铺膜穴播机和2BX―1型,2BX―2型人力推进式系列小麦穴播机,均是80年代在新疆垦区引入的玉米、棉花穴(点)播机(铺膜或不铺膜机型)的基础上,又集10多年研究生产经验研制出来的。其总体设计、工艺水平和制造质量在全省是比较好的。但各厂家的产品质量差别较大。本上都给修正掉了才能避免齿顶的干涉现象。实际试验结果果真如此。但当做连续运转试验时,想不到一下子又给卡死了。拆开来一看,发现还是主动轮首齿与从动轮发生齿顶干涉所致。索性再将该齿的齿顶继续修低。想不到新的问题又发生了,运转时这个首齿竟不起啮合作用,而原来第二个齿却变成了首齿,进入啮合时又与从动轮发生齿顶干涉现象。如继续重复上述的做法,势必造成将主动轮所有齿都一一给修正光了,这显然是行不通的。三亿文库包含各类专业文献、幼儿教育、小学教育、外语学习资料、生活休闲娱乐、各类资格考试、中学教育、介绍一种简易的不完全齿轮机构_陈安岳41等内容。　&#xe621; 上传我的文档
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