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正文內(nèi)容

一種基于最優(yōu)傳動特殊凸輪廓線研究與其優(yōu)化(編輯修改稿)

2025-07-16 05:41 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 來,我們在不斷的調(diào)試中遇到這樣一個問題:由于同步帶使用次數(shù)不斷增多,同步帶逐漸變松,撥針因此傾斜一個角度(如下圖所示),越來越難以帶動衣架運動。針對以上問題,我對該機構進行了初步探討,如果以撥針與同步帶連接點為參照物,則相當于同步帶沒有運動,撥針逆時針旋轉(zhuǎn),滑塊緊貼在撥針上。根據(jù)實際情況,可設定導軌距離轉(zhuǎn)動副中心的距離e不變,將滑塊視為一個直動從動件,因此,機構的簡化模型如下:由簡化模型可以看出,當同步帶變松時,撥針對從動件的作用力順時針偏轉(zhuǎn)一個角度,力與速度方向成一夾角(即壓力角),該角度等于撥針傾斜的角度,撥針傾斜程度越大,壓力角越大,由于摩擦等因素,從動件便越難以運行。由于同步帶容易傾斜側彎,從動件便很容易產(chǎn)生“卡死”現(xiàn)象。這種問題在生活中也普遍存在著。2. 設計意圖經(jīng)過初步分析,我們需要設計一種機構,使得機構在運行過程中,壓力角盡量保持為0,即傳動角始終保持最大,為90度。這樣的機構如果能設計出來,不僅能解決我們機械創(chuàng)新中遇到的問題,而且能給生活工作中很多類似的問題提供一種解決思路,帶來方便,為社會創(chuàng)造價值。3. 產(chǎn)品設計方案的討論為實現(xiàn)最優(yōu)傳動,使傳動角始終保持90度,結合我們在機械創(chuàng)新設計課程中所學的內(nèi)容,我們自然會聯(lián)想到兩種設計方案:一、在撥針斷點處加一個滾子。二、將撥針設計成特定的曲線,使得傳動中該曲線始終與直動從動件垂直。顯然,這兩種方案都可以實現(xiàn)預期的目標,但可能還會受到其他因素的制約,為此,我們對這兩種方案做了如下比較和討論:如圖所示,該方案通過一個滾子,由于滾子始終與滑塊表面相切,因此,能完成預期的傳動效果。 但是,在皮帶產(chǎn)生松動后,因為撥針的長度是一個定值,撥針傾斜勢必會造成滾子左移,滾子對滑塊的作用力也因此發(fā)生偏置(如圖),這樣就產(chǎn)生了一個偏距e,產(chǎn)生一個力偶M=Fe.該力偶的出現(xiàn)會使滑塊與導軌之間的壓力增大,摩擦增大,滑塊在導軌上運行仍舊遇到困難。 如右圖所示,該方案是將撥針設計成特定的曲線,使得傳動中該曲線始終與直動從動件垂直,傳動角自然始終保持90度。由于機構簡單,且無論撥針如何偏轉(zhuǎn),都不會影響滑塊的滑動?;瑝K由于寬度的存在可能會帶來一些偏差,但在后期的優(yōu)化設計中,在滑塊上加一個滾子,便可解決。因此,該方案可行。 綜合以上兩種方案,毫無疑問,選擇方案二,即將撥針設計成特定的
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