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樓主 |
發(fā)表于 2020-10-6 12:30:37
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如上圖,,電機(jī)通過聯(lián)軸器1帶動(dòng)2旋轉(zhuǎn)桿整體轉(zhuǎn)動(dòng),, 轉(zhuǎn)動(dòng)90度,意味著整體都繞著5固定支撐軸轉(zhuǎn)動(dòng)90度,。3軸承的外圈和2旋轉(zhuǎn)桿都是旋轉(zhuǎn)的,,,其中旋轉(zhuǎn)桿繞著5固定支撐軸是轉(zhuǎn)90度的,,3軸承的外圈轉(zhuǎn)動(dòng)多少度呢,?
且看3軸承的內(nèi)圈是不轉(zhuǎn)動(dòng)的,5支撐軸也是不轉(zhuǎn)動(dòng)的,4大帶輪也是不轉(zhuǎn)動(dòng)的,, 大家可能要問,,帶輪不轉(zhuǎn)動(dòng),帶輪和5支撐軸之間還搞鍵傳動(dòng)干嘛,? 這里的鍵傳動(dòng),,就是保證了5軸不動(dòng),4大帶輪也不動(dòng),。 如果沒有這個(gè)鍵,,搞不好,4大帶輪相對(duì)5支撐軸之間還有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),,那么分析起來就麻煩了,;
那么既然4大帶輪不轉(zhuǎn)動(dòng),那么9小帶輪動(dòng)不動(dòng)呢,? 分析這個(gè)要采用相對(duì)運(yùn)動(dòng)方法分析,,不然很難分析且容易搞錯(cuò)。 首先大帶輪不動(dòng),,那么我們以大帶輪為基準(zhǔn),,逐個(gè)往前推進(jìn)分析。 第一步先分析大帶輪上面的同步帶,。 同步帶和2旋轉(zhuǎn)桿一樣,,它們相對(duì)于5固定支撐軸是整體旋轉(zhuǎn)90度的,為什么這樣說,? 我們先不管同步帶和小帶輪之間的關(guān)系,,不管小帶輪旋轉(zhuǎn)還是不旋轉(zhuǎn),同步帶作為鏈接小帶輪和大帶輪之間的連接件,,整個(gè)結(jié)構(gòu)中,,除了5固定支撐軸是固定死的,大帶輪不轉(zhuǎn)動(dòng),,,,其他的不管是架子還是氣缸,還是連接件,,整體都是繞著5支撐軸轉(zhuǎn)90度的,,所以可以說,同步帶整體也是相對(duì)于5支撐軸有整體90度的旋轉(zhuǎn),。 這個(gè)很好理解和感覺,。 如果同步帶沒有這個(gè)相對(duì)于支撐軸5的轉(zhuǎn)動(dòng),那么它將脫離了小帶輪,,飛出去了,,實(shí)際上不可能的,,同步帶將始終貼著大帶輪和小帶輪,大帶輪不動(dòng),,,,小帶輪整體繞著大帶輪的中心線旋轉(zhuǎn)90度,那么同步帶也跟著小帶輪繞著大帶輪的中心有90度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),。由于大帶輪固定住不動(dòng)了,同步帶相對(duì)于大帶輪中心的運(yùn)動(dòng)就是同步帶和帶輪之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),;
說了半天,,那么同步帶到底如何運(yùn)動(dòng)呢? 答案就是,,同步帶相對(duì)于4大帶輪之間是有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的,。只不過這里大帶輪固定住了,,所以看起來同步帶像是在繞著4大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)了,,這與我們一般見到的帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)的常規(guī)情況不一樣,, 但本質(zhì)是一樣的,,都是相對(duì)運(yùn)動(dòng),。
4大帶輪不動(dòng),,同步帶相對(duì)4大帶輪在動(dòng),,其結(jié)果就是把小帶輪9給帶動(dòng)了,, 帶動(dòng)小帶輪9做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),。 做多少度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)呢,? 由于同步帶相對(duì)于4大帶輪做了90度的旋轉(zhuǎn)角度,然后根據(jù)帶輪比例,,等于帶動(dòng)了9小帶輪轉(zhuǎn)了180度,,這個(gè)180度是小帶輪繞著其自身的中心線的一個(gè)旋轉(zhuǎn)角度。
所以我們用相對(duì)運(yùn)動(dòng)來分析才不會(huì)迷茫和出錯(cuò),。
1.大帶輪是固定的,,不動(dòng);
2.同步帶整體跟隨著2旋轉(zhuǎn)桿做繞著5支撐軸90度的相對(duì)運(yùn)動(dòng),; 這是個(gè)大前提,,根據(jù)這個(gè)前提,和上述1 ,,分析出來了,,同步帶相對(duì)于大帶輪的運(yùn)動(dòng)關(guān)系;同步帶相對(duì)于4大帶輪完成90度的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位移
3.根據(jù)同步帶和大帶輪的運(yùn)動(dòng)關(guān)系,,帶輪比,,分析出了小帶輪繞著自身軸線完成了180度的角度位移。
4.3軸承的外圈等于和2一體,,相對(duì)于內(nèi)圈(和軸一體) ,,完成90度的相對(duì)旋轉(zhuǎn);
5.8 小軸承整體相對(duì)于大帶輪90度轉(zhuǎn); 小軸承的的外圈和2是一體的,,內(nèi)圈和小帶輪是一體的,; 小帶輪相對(duì)于自身中心線完成180度旋轉(zhuǎn),也即是說小軸承的內(nèi)圈相對(duì)于外圈是180度的旋轉(zhuǎn),。
整個(gè)分析下來,,大帶輪是固定不動(dòng)的,這是第一基準(zhǔn),,它的中心線就是基準(zhǔn),;
然后同步帶相對(duì)于大帶輪在動(dòng),同步帶的動(dòng)帶動(dòng)了小帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng),;小帶輪的中心線是小帶輪旋轉(zhuǎn)角度的基準(zhǔn),,這是第二個(gè)基準(zhǔn)。 因?yàn)槲覀冇懻撔л喌臅r(shí)候,,關(guān)心的是它自轉(zhuǎn)了多少度,,它自轉(zhuǎn)的基準(zhǔn)就是它的中心線。
大帶輪不動(dòng),,同步帶是在轉(zhuǎn)動(dòng)的,,這是一個(gè)理解的重點(diǎn)和難點(diǎn)。 同步帶動(dòng)了,,才帶動(dòng)了小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng),; 如果本案例,2旋轉(zhuǎn)桿繞著大帶輪中心連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),,那么,,可以看到,同步帶一直也在連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),,小帶輪也繞著自身軸線連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),;
通常如果這個(gè)案例設(shè)計(jì)成常規(guī)的,大帶輪也轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu),,2旋轉(zhuǎn)桿不動(dòng),,那么就是很常規(guī)的一個(gè)同步帶傳遞運(yùn)動(dòng)了,大帶輪轉(zhuǎn),,帶動(dòng)同步帶動(dòng),,進(jìn)而拖動(dòng)小帶輪旋轉(zhuǎn)。 整個(gè)2旋轉(zhuǎn)桿不轉(zhuǎn)動(dòng),,是起不到搬運(yùn)工件的作用的,; 本案例的核心是讓旋轉(zhuǎn)桿動(dòng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工件搬運(yùn)的目的,。
如果設(shè)計(jì)成大帶輪和旋轉(zhuǎn)桿都運(yùn)動(dòng)呢,?,?那就是說大帶輪和旋轉(zhuǎn)都跟著大帶輪中心線轉(zhuǎn)動(dòng),那么它們二者之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)了,,整個(gè)旋轉(zhuǎn)桿上面的小帶輪和同步帶相對(duì)于大帶輪都沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)了,,那么就是大帶輪和旋轉(zhuǎn)桿整體都只是跟著電機(jī)軸動(dòng),內(nèi)部無任何相對(duì)運(yùn)動(dòng),,同步帶不動(dòng),,小帶輪也沒有繞自身軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)。大帶輪和小帶輪之間相對(duì)靜止,,它們作為一個(gè)整體繞大帶輪的中心轉(zhuǎn)動(dòng),; 所以要找好相對(duì)運(yùn)動(dòng)和基準(zhǔn);這個(gè)情況下,,旋轉(zhuǎn)桿小帶輪小面的工件繞著大帶輪中心旋轉(zhuǎn),但其自身無任何自轉(zhuǎn)了,;
上面分析了這個(gè)案例以及延伸出來運(yùn)動(dòng),,總結(jié)一下,分為3種:
1.大帶輪不動(dòng),,同步帶動(dòng),,旋轉(zhuǎn)桿繞著大帶輪轉(zhuǎn)90度,小帶輪繞著自身轉(zhuǎn)180度,;
工件整體繞著大帶輪中心轉(zhuǎn)90度的同時(shí),,還自轉(zhuǎn)了180度;
2.大帶輪和旋轉(zhuǎn)桿都繞著大帶輪中心轉(zhuǎn)90度,,二者相對(duì)靜止,,小帶輪和同步帶不動(dòng),工件整體繞著大帶輪中心90度,;
3.大帶輪旋轉(zhuǎn)90度,,旋轉(zhuǎn)桿不動(dòng),同步帶動(dòng),,小帶輪轉(zhuǎn)180度,,工件整體不動(dòng),只是自轉(zhuǎn)180度,,
最簡(jiǎn)單低級(jí)的設(shè)計(jì)是把這個(gè)工件復(fù)合運(yùn)動(dòng)分解成1個(gè)繞著大帶輪中心的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)+1個(gè)繞著小帶輪中心的自轉(zhuǎn)180度運(yùn)動(dòng),。 就是說1個(gè)電機(jī)軸上固定一個(gè)旋轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動(dòng)90度,,,旋轉(zhuǎn)桿的尾端再固定一個(gè)旋轉(zhuǎn)氣缸,,可以轉(zhuǎn)180度,同樣也能實(shí)現(xiàn)本案例的工件運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),,而且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單直接,,沒有同步帶傳動(dòng)了,,機(jī)械傳動(dòng)去掉了,機(jī)械設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單,,但增加了控制點(diǎn),,原來是一個(gè)電機(jī)的控制,變成了1個(gè)電機(jī)和1個(gè)旋轉(zhuǎn)氣缸的控制,,電器控制復(fù)雜了,,機(jī)械傳動(dòng)簡(jiǎn)化了。 現(xiàn)代非標(biāo)設(shè)計(jì)自動(dòng)化的方向不就是簡(jiǎn)化機(jī)械傳動(dòng)和設(shè)計(jì),,增加電器控制的傳動(dòng)和設(shè)計(jì)嗎,??,? 可以這么說,,本案例的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu),絕大多數(shù)人99%的工程師是設(shè)計(jì)不出來的,,如果它沒見過,,憑他的經(jīng)驗(yàn)和能力,99%的機(jī)械工程師是設(shè)計(jì)不出來這個(gè)小復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的,; 但是改成一個(gè)電機(jī)和1個(gè)旋轉(zhuǎn)氣缸的機(jī)械機(jī)構(gòu),,99%的機(jī)械工程師是可以設(shè)計(jì)出來的,并且其相應(yīng)的電器控制并沒有增加多少,,所以我們更推薦大家使用這種簡(jiǎn)單易用的獨(dú)立機(jī)械機(jī)構(gòu)(把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)分解成獨(dú)立的1步步運(yùn)動(dòng),,分別設(shè)計(jì)每一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)),畢竟設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,,直接,; 少用復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(1個(gè)動(dòng)力,通過傳動(dòng),,帶動(dòng)N個(gè)機(jī)構(gòu)),,畢竟設(shè)計(jì)復(fù)雜,不直接,,大多數(shù)人是設(shè)計(jì)不出來,,也想象不出來稍微復(fù)雜點(diǎn)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的,除非你見過,,可以參考抄襲,; 可以這么說,分體式獨(dú)立的機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是以后設(shè)計(jì)的主方向,,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,,機(jī)械傳動(dòng)少,后期機(jī)械保養(yǎng)維護(hù)量少,,缺點(diǎn)就是增加了電器和控制邏輯的復(fù)雜度,。 像本案例一個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)整體實(shí)現(xiàn)工件轉(zhuǎn)90度,,通過同步帶再實(shí)現(xiàn)工件自轉(zhuǎn)180度;一個(gè)動(dòng)力源電機(jī),,一套機(jī)械傳動(dòng),,同步帶傳動(dòng),工件的整體旋轉(zhuǎn)和同步帶傳動(dòng)之間是復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)關(guān)系,;分解成獨(dú)立運(yùn)動(dòng)后,,電機(jī)帶動(dòng)工件整體轉(zhuǎn)90度,然后加一個(gè)旋轉(zhuǎn)氣缸,,自身轉(zhuǎn)180度,,無機(jī)械傳動(dòng),無同步帶,,無帶輪了,,無帶輪內(nèi)部的軸承,只是增加了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件旋轉(zhuǎn)氣缸,, 機(jī)械大大簡(jiǎn)化,,維護(hù)點(diǎn)大大減少,設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)單直接,,只是需要把原來機(jī)械傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)的約束關(guān)系,工件旋轉(zhuǎn)角度通過電器控制直接實(shí)現(xiàn),。 |
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