不完全齿轮和棘轮棘爪机构的造型及运动分析和仿真

不完全齿轮和棘轮棘爪机构的造型及运动分析和仿真刘文礼陈明李兆坤骆明强哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨摘软件完成了不完全齿轮和棘轮棘爪机构的参数化造型并在此基础上把不完全齿轮和棘轮棘爪的结构数据放在控件中计算不完全齿轮要对不完全齿轮和棘轮棘爪机构的结构进行了分析运用日从动轮和棘轮每一时刻的角速度角加速度以及位置角度从而完成了不完全齿轮和棘轮棘爪机构的运动分析赢黔盈操呱淤渊嘿一·坪一二,一吐一郎五舒翻、颐。叮」,王、概述也就是说的这个参数是随着其它三个参数的变化而变化在许多机械设备中特别是自动机和半自动机中由于功能的要求往往需要在机械传动中停歇一段时间完因为当其它三个参数一定从动轮一次间歇所转过的角度就对应一列特定的数组数组里的每一个数要能成其它动作比如在某食品加工自动生产线上需要产够完成对不完全齿轮从动轮的分度例如当中心距为而如果在此时采用品停歇一段时间完成装填封口贴标签等动作这种输出此数组以外的数就不可能组成机构数为构件呈现周期性停歇状态的机构成为间歇运动机构’」运动分析和运动仿真对于机构的设计和教学科研过程中有很大的帮助主动轮半径为模时从动轮半径为假想齿数从动轮节而现在的国内外和软件圆上布满轮齿时的齿数为从而计算出可选择一般都没有针对间歇机构这样的模块实际上这些软件。作为从动轮一次间歇所转过的齿由于主要目的为演示不完全齿轮机和也可以完成槽轮机构不完全齿轮机构和棘轮机构的造数而这个数组以外的数字则不可以选择需要说明的是型设计和运动分析及仿真但是用这些软件无疑都要面临复杂的公式计算和十分繁琐的具体造型构的间歇运动所以对不完全齿轮齿的造型没有具体到机构造型设计不完全齿轮机构每一个齿有齿的部分通过加粗的弧线表示如图图不完全齿轮是成对出现时也是成对的一个特定的不完全齿轮主棘轮棘爪机构棘轮棘爪机构的设计需要两个参数数口动轮对应一个特定的不完全齿轮从动轮所以在设计模数二和齿劫内外不完全齿轮机构的参数设计都需要四个参数中心距主或从动轮半径模数和从动轮一次间歇转过的齿轮在设计时尤其要说明的是从动轮一次间歇所转过的角度是可选择的但不是随意的这个参数是和用户输人的其它三个参数中心距主动轮半径和模数相关的机械工程师年第期鑫© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

、“价时姗黝剐洲浏抓叙附轰伽飞川洲枷明棘轮的造型是通过棘轮的结构公式计算四个关键点①②③④的坐标位置直线连接这四个关键点然后旋转上棘爪的两部分构成了新的和与重新输人的滑道与重合的机构这四个关键点一次得到整个棘轮的造型和对于棘爪当与棘轮外廓接触的棘爪的端点滑动到廓线的造型是通过两个线段运动特性分析不完全齿轮机构完成的如图端点时此机构就又不能够再使用了这时要说明的是与棘轮外廓接触的棘爪的端点要跳跃到点点不完全齿轮机构是由普通渐开线齿轮机构演变而成的计算和确定当与棘轮外廓接触的棘爪的的一种间歇运动机构端点滑动到廓线的然后棘爪的端点时在此时刻棘爪是不动不完全渐开线齿轮机构能将主动轮的等速连续转动转换为从动轮的间歇转动逆向旋转到与棘轮的外廓线接触保持棘所在的位置这样且其动停比不受机构结构的爪的长度不变并记录此点即点就实现了跳跃可以由一对齿不完全齿轮机构的每一次间歇运动然后循环上面开始构成连续运动了构件的部分棘爪就可啮合来完成也可以由若干对齿来完成不完全齿轮机构首末二对齿的啮合过程与完全齿轮不同而中间各对齿的啮合过程与完全齿轮相同,运动仿真的实现和运动规律曲线邸周,叱根据仿真的一般方法置先擦除前一个机构运动的位和文献仁」文献「〕有对不完全齿轮机构首末齿具紧接着画出下一个运动位置利用空间控件体啮合情况的分析和计算可以参考了设定计算每一步不完全齿轮主动轮或棘爪位置的参数的过程从而可以进一步计算不完全齿轮从动轮或棘轮棘轮棘爪机构在棘轮机构中棘轮多为从动件由棘爪推动其运的位置了动而棘爪的运动可由凸轮机构连杆机构或电磁装置等不完全齿轮机构来传递棘轮机构常用在各种机床和自动机的进给机构对于不完全齿轮机构全齿轮的角度初值系统在造型时就记录了不完上例如牛头刨床工作台的进给机构中就采用了回转棘爪式双向棘轮机构主动轮通过输人的加速度进行角度棘轮还常用作防止机构逆转的停止的时间累积然后通过角度可以确定主动轮的位置实现器这种棘轮停止器广泛用于卷扬机提升机以及运输机主动轮的运动等设备中〔川如图所示当棘爪正向转动且棘轮满足运动条件、对于从动轮由于初始位置系统都是统一默认设定所以此时不管主动轮的角速度为正还是为负对角速度进行一个判断系统中系统只要时棘轮和棘爪的运动参数完全一致这里不用赘述就可以知道下一步从动轮如何运动从动轮的仿真运动关键在于进行间歇判断对从动轮开始运动的判断在于对主动轮有关角度的判断首先在度孔控件里系统分别时刻计算相对于水平坐标的绝对角着主动轮首齿和末齿的角度的方向然后判断主动轮的角速度方向通过主动轮角速度确定主动轮的首齿或末齿是否到达了一定的角度只有主动轮的首齿或末齿到达一定的角度从动轮才开始运动图对从动轮停止运动的判断在于对从动轮有关和图棘轮棘爪机构造型图棘轮棘爪运动分析角度的判断参考图从动轮在间歇时必然有一与主动轮的锁段锁止弧处在一定的角度位置」弧配当棘爪逆向转动时道棘爪一端在棘轮的外廓线上滑和和此时接触的棘轮外廓合系统就是通过对从动轮各段齿的首末齿角度进行时实际上棘爪的两部分组成了刻计算和判断再加上对主动轮角速度进行判断从而确定从动轮是否要进人停歇状态棘轮棘爪机构在系统中线机构叹对平面连杆机构进行运动分析时采用分析法把机构分解成能够进行运算的基本结构单元的一种可参考文献输人一条滑道接着就调用」此时的运动就在此廓线上机构计算模块来实现运棘轮的位置通过计算出的棘轮的角度累积标定然后可以调用棘轮关于此角度位置的模块可以确定并画出关于此角度也就是此位置的棘轮动和仿真此时棘轮是静止的但是当接触的棘爪端点滑动到此廓线时此的端点判断棘轮运动状态的关键在于棘爪的运动方向和机构就不能够再使用了与棘轮外廓相接触的棘爪删除记录的此重合的滑道重新调的端点位于棘轮廓线的哪段此时系统就删除此条滑道机构然后再次输人此时与外廓线位置上这个判断通过设定一个全局变量全局变量的初值用机构智能识别和分析模块并记录此时分析结构实际为刚完成设计时所在的棘轮外廓上线的标号在运行时囊机械工程师年第期© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

暇蜘单单熊呱根据全局变量的奇偶的棘爪每一步都调用与棘轮外廓线接触或的端点是否到达棘轮外廓类似的关键点如果在外廓线在外廓线上则判断是否到达关键点如果上则判断是否到达关键点然后决定棘爪或如果到达再、判断棘爪的速度方向的值加的这个端点是否跳跃只有越过关键点才相应对这个全局变量」,并行工程石,一计算机集成制造计算机数控系统通过这个全局变量的值再通过判断棘爪的角‘速度方向运动仿真始终知道如何进行运动和如何进行下一步的数据库管理判断也就是运动趋势从而成功实现棘轮棘爪机构的‘〕直接数控直接机器人控制无论是不完全齿轮机构还是棘轮棘爪机构都在控件中计算从动件的角速度和角加速度么旬然后在图片框中用命令输出见图和图’数据处理〕二印工程数据管理图的主动轮为匀速图棘爪的角速度为、为时间参数企业产品数据管理印印。企业资源管理企业资源计一一门图「一玉‘。一一〕有限元方法柔性、刃造岛〕一飞,柔性制造系统柔性制造单元制造调度系统〕别肠、故障树分析一、「场。对象链接和嵌入产品开发管理」山结盯’’‘〕产品信息管理论工业机器人此棘轮平面造型方法的关键在于把棘轮结构按照齿数分成相同部分每一部分都是通过相同的特征点定义然后通过给定棘轮的结构特征参数根据几何关系计鹰虚拟产品开发管理,算其中一部分特征氛每部分四个特征点的位置最后旋转得到整个棘轮的平面造型而对于不完全齿轮造型虚拟现实美撇语言,℃物料需求计划。。、。的关键则在于正确地对从动轮进行分度在仿真过程中通过运用杆件作’。。机构的运动方式并且不断对其进行删除创建和对运动中介点进行判断从而实现棘轮棘爪产品模型数据交换规范配置管理机构的运动取得了较好的效果「〕刘政昆间歇运动机构仁库存系统复制管理参考文献〕〔大连大连理工大学出版社丁。申永胜书械原理教程仁马北京清华大学出版社同步工程一仁」赖雅琳张金顺间歇机构不完全齿轮机构设计及应用机物料清单械工程币一。〕王知行李瑰贤机械原理电算程序设计〔业大学出版社哈尔滨哈尔滨工领导信息系统动客户关系管理哈尔滨哈尔滨工业大学出版社〔〕陈明机械原理〔」滋〕‘物料需求计划虚拟产品开发群沮仁机械设计手册》联合编写组机械设计手册中册‘第二版修《订北京化学工业出版社〕一编辑昊天钾作者简介刘文礼男硕士研究生研究方向为机械设计及现代集成制造系统快逮原型制造技术理论间歇机构收稿日期一一等机械工程师。。年第期东© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net