高速旋轉(zhuǎn)式吹瓶機(jī)凸輪設(shè)計-資料下載頁
2025-08-09 15:27本頁面
【正文】 穩(wěn)性有很大影響，為了使凸輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，曲線的曲率最好連續(xù)光滑、無突變、且曲率值越小越好。 表 51 組合凸輪曲線曲率對比 曲率對比圖 擺線規(guī)律 簡諧規(guī)律 原有設(shè)計方法 彈簧長度最大值 (mm) 290 290 290 彈簧伸長長度最大值 (mm) 70 70 70 彈簧剛度值 (N/mm) 彈簧伸長長度與直動凸輪滾子加速度值匹配性 匹配較好 匹配較好 匹配情況不好 組合凸輪運(yùn)行過程中彈簧的各項(xiàng)數(shù)據(jù)對比 根據(jù)組合凸輪的彈簧功能，彈簧剛度一定的情況下，彈簧的拉力正比于彈簧的伸長長度。因此，在設(shè)計過程中希望彈簧伸長長度較為均勻，差值不要過大 。 彈簧長度對比圖 ? 根據(jù)彈簧的受力分析，由于凸輪的最高轉(zhuǎn)速一定，從動件組件的質(zhì)量確定，因此，離心力為恒定值，根據(jù)凸輪徑向力的定義，從動件組件的質(zhì)量一定，即徑向力正比于滾子的加速度，因此，彈簧的伸長長度應(yīng)該與滾子的加速度圖相協(xié)調(diào)，即當(dāng)滾子加速度較大時需要比較大的彈簧拉力才能保證滾子沿著凸輪輪廓運(yùn)動，當(dāng)滾子加速度較小時，為了減輕電機(jī)的負(fù)載，需要彈簧的拉力較小，對比圖可知，在擺線規(guī)律曲線下，彈簧的伸長長度與滾子加速度的協(xié)調(diào)性更好，因此從彈簧伸長長度規(guī)律這一參數(shù)對比可得，擺線規(guī)律更適于用于旋轉(zhuǎn)式吹瓶機(jī)取、送瓶組合凸輪系統(tǒng)。 擺線規(guī)律 簡諧規(guī)律 原有設(shè)計方法 擺動凸輪加速度最大值 (mm/s^2) 38000 45000 65000 直動凸輪加速度最大值 (mm/s^2) 120220 130000 145000 擺動凸輪加速度值波動情況 較好 較好 很差 直動凸輪加速度值波動情況 較好 較好 很差 對于凸輪滾子加速度的分析主要從以下兩個方面來判定，即凸輪滾子加速度的峰值大小和變化率 組合凸輪加速度對比 加速度對比圖 ? ? 加速度對凸輪機(jī)構(gòu)的影響主要體現(xiàn)在慣性負(fù)載方面，加速度越大，機(jī)構(gòu)的慣性載荷越大，則作用在凸輪與從動件之間的接觸應(yīng)力越大，對機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和耐磨性要求也就越高，即在相同強(qiáng)度和耐磨性條件下，加速度越大，機(jī)構(gòu)的壽命越短，因此，為了減小機(jī)構(gòu)的慣性負(fù)載，同時也延長機(jī)器的工作壽命，在凸輪運(yùn)行過程中，希望產(chǎn)生的加速度越小越好。 ? ? 加速度的變化率即相當(dāng)于了凸輪曲線的躍度，躍度值對于凸輪 機(jī)構(gòu) 運(yùn)行的穩(wěn)定性相當(dāng)重要，特別是當(dāng)從動件轉(zhuǎn)速較快時，希望躍度值越小越好，特別是在旋轉(zhuǎn)式吹瓶機(jī)的取、送凸輪中，凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)行的平穩(wěn)性是 機(jī)械 手取、送瓶準(zhǔn)確性的前提，必須絕對保證。 擺線規(guī)律 簡諧規(guī)律 原有設(shè)計方法 擺動凸輪速度最大值 (mm/s) 950 950 1300 直動凸輪速度最大值 (mm/s) 1800 1700 2200 擺動凸輪速度范圍 (mm/s) 10~950 10~950 10~1300 直動凸輪速度范圍 (mm/s) 200~1800 200~1700 100~2200 根據(jù)動量的定義，當(dāng)質(zhì)量一定時，動量的大小正比于速度的大小 。從 凸輪機(jī)構(gòu)的理論分析可知，速度對于凸輪運(yùn)行的影響主要體現(xiàn)在，當(dāng)速度過大時，就會導(dǎo)致動量過大 。 當(dāng)凸輪機(jī)構(gòu) 的設(shè)計凸輪曲線不理想、不光滑， 從動系統(tǒng)的運(yùn)動突然 變向 受阻，會 對凸輪 產(chǎn)生極大的沖擊， 影響設(shè)備的旋轉(zhuǎn)速度和引起較大的沖擊振動，甚至 危及設(shè)備及人身安全。 凸輪曲線的設(shè)計 希望動量小 。 組合凸輪速度對比 速度對比圖 結(jié)論 本文將 pro/E的 CAE模塊和 matlab GUIDE工具箱應(yīng)用到全自動旋轉(zhuǎn)式吹瓶取、送瓶凸輪系統(tǒng)的設(shè)計中，詳細(xì)分析了取、送瓶不同段曲線的設(shè)計過程，并通過三維仿真研究了曲線的特性： 、送瓶凸輪的取瓶和送瓶動作與典型凸輪的升程、休止、回程動作結(jié)合起來，通過矢量分析法，建立并求解取、送瓶凸輪升程段、休止段以及回程段曲線的參數(shù)方程 , 在凸輪盤過渡部分曲線設(shè)計過程中，引入五次樣條曲線，并根據(jù)已經(jīng)確定的凸輪運(yùn)行參數(shù)，利用matlab分別以凸輪取先兩個端點(diǎn)處的位移、速度以及加速度值為邊界條件，建立并求解過渡曲線的參數(shù)方程；使凸輪的設(shè)計過程的理論基礎(chǔ)更加完善，保證了凸輪從動機(jī)械手指取瓶和送瓶動作的絕對準(zhǔn)確性。 ，采用擺線規(guī)律和簡諧規(guī)律作為取、送瓶凸輪的升程和回程規(guī)律時，凸輪曲線比較平滑，曲率連續(xù)且波動較小。 展望 旋轉(zhuǎn)式吹瓶機(jī)的凸輪系統(tǒng)是整個設(shè)備的核心部件，設(shè)備在運(yùn)行過程中的一系列動作都是通過凸輪機(jī)構(gòu)控制完成的，如控制模具打開和閉合的擺臂凸輪、控制模具鎖止和解鎖的擺臂凸輪、控制底模升降的直動凸輪、控制拉伸桿升降的直動凸輪、控制取、送瓶胚機(jī)械手指運(yùn)動的直擺組合凸輪以及控制取、送瓶子機(jī)械手指運(yùn)動的直擺組合凸輪，六大凸輪系統(tǒng)的協(xié)調(diào)動作對整個設(shè)備的運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，因此在凸輪設(shè)計過程中必須考慮與其他凸輪系統(tǒng)的相關(guān)性，這是進(jìn)一步需要解決的問題。
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