時(shí)間:2023-08-12 09:05:26
序論:在您撰寫機(jī)械傳動(dòng)的定義時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞:機(jī)械牽伸;羅拉表面線速度;羅拉轉(zhuǎn)速;傳動(dòng)比;傳動(dòng)路徑;主動(dòng)輪;被動(dòng)輪;齒數(shù)連乘
牽伸計(jì)算一直是棉紡工藝計(jì)算的重要內(nèi)容,教材中雖然列出了內(nèi)容和公式,但篇幅較小且講解不夠系統(tǒng)。因各種設(shè)備傳動(dòng)、構(gòu)造繁雜往往讓學(xué)生眼花繚亂手足無(wú)措,如果教學(xué)中不能及時(shí)摸索到規(guī)律,總結(jié)技巧,往往是前面還未搞懂后面又有新的問(wèn)題,造成惡性循環(huán)。雖然棉紡設(shè)備的工藝傳動(dòng)因機(jī)型的不同差異很大,計(jì)算的內(nèi)容也十分豐富,既然棉紡機(jī)的傳動(dòng)形式多為機(jī)械式傳動(dòng),那么機(jī)械的傳動(dòng)和計(jì)算理論便是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵,下面就談?wù)剬?duì)牽伸計(jì)算的規(guī)律和技巧在教學(xué)中的一些感悟。
所謂牽伸是紡紗設(shè)備將喂入品抽長(zhǎng)拉細(xì),使其中的纖維伸直、平行、分離的工藝過(guò)程。牽伸計(jì)算中的機(jī)械牽伸是一個(gè)難點(diǎn),它的定義式為:
下面就有關(guān)機(jī)械牽伸的問(wèn)題分兩種情況闡述如下:
一、當(dāng)牽伸元件都屬同一傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)(同一電機(jī)傳動(dòng))
此種情況占紡紗設(shè)備的絕大多數(shù),根據(jù):
而i前后的計(jì)算可依據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)圖,通過(guò)齒數(shù),傳動(dòng)輪直徑的比值求得。
先看下面的例子,有一牽伸裝置須條由后羅拉(d2)輸入,前羅拉(d1)輸出,求e12。
牽伸裝置須條前進(jìn)方向
由此,我們可以看出,e12由兩部分相乘而得,第一部分( )第二部分( )則是以喂入件(后羅拉)軸端齒輪數(shù)比上它相對(duì)應(yīng)的另一齒輪的齒數(shù)之值構(gòu)成。
由機(jī)械傳動(dòng)原理,我們可以得到同一傳動(dòng)系統(tǒng)中機(jī)械牽伸的計(jì)算式中,第二部分以喂入件軸端齒輪(或其他傳動(dòng)輪)為起始點(diǎn),該傳動(dòng)輪作主動(dòng)輪,相應(yīng)的確定各傳動(dòng)副中的主、被功能,將喂入件―輸出件的各主動(dòng)輪連乘作分子,各被動(dòng)輪連乘作分母,兩者比值就是第二部分所需計(jì)算的值,即機(jī)械牽伸的方法為:
教學(xué)中,應(yīng)用這一規(guī)律計(jì)算時(shí)必須強(qiáng)調(diào)的求解步驟:
(1)應(yīng)首先確定d1、di的傳動(dòng)必須由同一電動(dòng)機(jī)傳動(dòng),即屬同一傳動(dòng)系統(tǒng)。
(2)確定喂入件、輸出件的位置,并由喂入件作起始點(diǎn),判明傳動(dòng)系統(tǒng)圖中自喂入件―輸出件的傳動(dòng)路徑。
(3)以喂入件軸端齒輪(或傳動(dòng)輪)為主功能,確定i1傳動(dòng)副中的各主、被動(dòng)輪,將它們分別代入上式計(jì)算即可。
下面仍以國(guó)產(chǎn)FA506A細(xì)紗機(jī)為例,計(jì)算前后羅拉之間的總牽伸倍數(shù),以說(shuō)明其簡(jiǎn)便與正確:
國(guó)產(chǎn)FA506A型細(xì)紗機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖
二、當(dāng)牽伸元件不在同一傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)
這種情況只有少數(shù)紡紗設(shè)備中存在,如,梳棉機(jī)中,此時(shí)根據(jù)定義式:
應(yīng)用速度計(jì)算中轉(zhuǎn)速計(jì)算的方法分別求得n前、n后,再代入計(jì)算即可。
關(guān)鍵詞:機(jī)械傳動(dòng);傳動(dòng)比;轉(zhuǎn)速;主動(dòng)輪;被動(dòng)輪;齒數(shù)連乘;線速度;產(chǎn)量
棉紡設(shè)備的傳動(dòng)因工序的不同而差異較大,長(zhǎng)期以來(lái)工藝計(jì)算就是教學(xué)中的難點(diǎn)。教材中雖然給出了定義和公式,但各種設(shè)備的傳動(dòng)、構(gòu)造千差萬(wàn)別往往讓學(xué)生摸不著頭緒,盡快讓學(xué)生摸到規(guī)律掌握計(jì)算方法,是保證教學(xué)的關(guān)鍵。既然紡機(jī)的傳動(dòng)形式多為機(jī)械傳動(dòng),那么機(jī)械傳動(dòng)的計(jì)算原理便是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。通過(guò)摸索,棉紡的工藝傳動(dòng)及計(jì)算實(shí)質(zhì)上只有兩類,即:速度計(jì)算和牽伸計(jì)算。下面著重談?wù)勊俣扔?jì)算的一些心得。
一、先看下面一個(gè)例子,說(shuō)明轉(zhuǎn)速計(jì)算的基本規(guī)律
例:若一電機(jī)的轉(zhuǎn)速為n1,電機(jī)帶輪直徑為D1,被傳動(dòng)軸上的帶輪直徑為D2,求該軸的轉(zhuǎn)速n2。
■
由機(jī)械傳動(dòng)的知識(shí):傳動(dòng)比i12=■=■(未考慮皮帶打滑)
則:n2=n1?■=n1?i21
其中i21=■。
從n2=n1?■我們可以歸納出下面的結(jié)論:
被動(dòng)輪D2的轉(zhuǎn)速n2=
主動(dòng)輪D1的轉(zhuǎn)速×■。
那么對(duì)于多級(jí)傳動(dòng)的某一被動(dòng)輪轉(zhuǎn)速ni來(lái)說(shuō),它的計(jì)算可以是:ni=某個(gè)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1×■。
這就是棉紡速度計(jì)算中,轉(zhuǎn)速計(jì)算的基本規(guī)律。
教學(xué)中應(yīng)用這一規(guī)律必須強(qiáng)調(diào)它的計(jì)算步驟如下:
1.確定動(dòng)力源位置,即電機(jī)位置或已知轉(zhuǎn)速的主動(dòng)輪位置;找出從動(dòng)力源到要計(jì)算的被動(dòng)輪之間的傳動(dòng)路線(傳動(dòng)路徑)。
2.以動(dòng)力源為起始點(diǎn),即動(dòng)力源上的傳動(dòng)輪作為主動(dòng)輪來(lái)確定各傳動(dòng)副中主動(dòng)輪、被動(dòng)輪,將主動(dòng)輪直徑或齒數(shù)代入上式分子連乘,所有被動(dòng)輪直徑或齒數(shù)代入上式分母連乘,再代電機(jī)轉(zhuǎn)速n1,即可求得ni的大小。
3.若1-i輪系中,某一傳動(dòng)輪轉(zhuǎn)速已知,帶輪或齒輪齒數(shù)已知,則已知輪也可以代替動(dòng)力源作起始點(diǎn),計(jì)算方法相同。
因紡紗設(shè)備中絕大多數(shù)均為定軸輪系的傳動(dòng),所以,這一方法能解決這些機(jī)器的速度計(jì)算,下面以國(guó)產(chǎn)FA506A細(xì)紗機(jī)為例計(jì)算它的前羅拉轉(zhuǎn)速nf(r/min),以說(shuō)明其簡(jiǎn)明快捷和正確性:
國(guó)產(chǎn)FA506A型細(xì)紗機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖
解:(1)從電機(jī)前羅拉的傳動(dòng)路線:
電機(jī)D1D232T96T-ZA(雙聯(lián)齒)ZBZC(雙聯(lián)齒)104T48T28T28T(前羅拉)
(2)代入ni計(jì)算式nf=n×■=
1450×■=10.1389×■
二、線速度計(jì)算
由于紡紗設(shè)備的回轉(zhuǎn)件大多是圓柱體,所以它們的輸出半制品速度就是它們的表面線速度,所以可以運(yùn)用V=πDn來(lái)計(jì)算。
工程中轉(zhuǎn)速n的單位為:r/min,V的單位是:m/min,所以:
V=■,其中D的單位為mm。
計(jì)算V時(shí)只要求出n代入即可,n的計(jì)算按上述的方法求得。
三、產(chǎn)量計(jì)算
產(chǎn)量計(jì)算實(shí)質(zhì)也是速度計(jì)算的范疇,當(dāng)按傳動(dòng)系統(tǒng)圖求出輸出件的線速度后,只要再乘上輸出半制品的每米重量(即設(shè)計(jì)定量)就可求出每分鐘輸出半制品的重量,再乘上60(min)便可求得設(shè)備每小時(shí)的生產(chǎn)重量即產(chǎn)量(理論產(chǎn)量)。
關(guān)鍵詞:模塊;傳動(dòng)系統(tǒng);機(jī)械;設(shè)計(jì)
1 引言
在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中,大多都是由于若干種串聯(lián)形成的展開式、同軸式的多級(jí)系統(tǒng)。對(duì)于較為常用的單級(jí)機(jī)械傳動(dòng)而言,傳動(dòng)的零件在設(shè)計(jì)工作中存在強(qiáng)度計(jì)算、公差查詢及自動(dòng)繪制等,這些都可以實(shí)現(xiàn)可視化語(yǔ)言的協(xié)同開發(fā),來(lái)完成可視化機(jī)械設(shè)計(jì)。在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中控制模塊設(shè)計(jì)是通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)方法來(lái)完成的,將基礎(chǔ)模塊作為單級(jí)可視化的機(jī)械設(shè)計(jì),并不斷的進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)控制的開發(fā),這樣便會(huì)提高常用機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)控制的設(shè)計(jì)質(zhì)量及效率。這種開發(fā)模式可以解決傳動(dòng)系統(tǒng)在總體設(shè)計(jì)上的問(wèn)題。主要是對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的方案問(wèn)題進(jìn)行正確的解決。在進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)時(shí),方案對(duì)系統(tǒng)具有隨機(jī)性問(wèn)題,但如果利用人工判斷,這樣系統(tǒng)使用便會(huì)較為靈活。但會(huì)存在干預(yù)較多,人工的勞動(dòng)量較大,有著較低的效率,在開發(fā)方面較為復(fù)雜。對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)有這樣兩個(gè)較為關(guān)鍵的因素,一個(gè)是要對(duì)用戶所選擇的傳動(dòng)系統(tǒng)方案進(jìn)行準(zhǔn)確有效的判斷,這包括傳動(dòng)級(jí)數(shù)傳動(dòng)類型、傳動(dòng)比及傳動(dòng)效率,另一個(gè)是對(duì)傳動(dòng)方案所匹配的各個(gè)基礎(chǔ)模塊進(jìn)行自動(dòng)的交換問(wèn)題。
2 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)控制模塊設(shè)計(jì)
在對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)時(shí),要采用正確的設(shè)計(jì)方法,對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行合理的劃分,可以將其劃分為主、從模塊,并利用調(diào)用的順序及深度,將其繼續(xù)劃分為四級(jí)模塊,具體如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖
在進(jìn)行控制模塊的設(shè)計(jì)時(shí),可以將主模塊分為四個(gè)子模塊,在進(jìn)行子模塊設(shè)計(jì)時(shí),主要是體現(xiàn)用戶輸入工作機(jī)的工作參數(shù),并進(jìn)行電機(jī)類型和同步轉(zhuǎn)速的選擇,從而使得若干種傳動(dòng)選擇,并將相應(yīng)級(jí)數(shù)的傳動(dòng)方案進(jìn)行組合。在進(jìn)行各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比及傳動(dòng)效率選擇的時(shí)候,可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)與原動(dòng)機(jī)的確定,從而確定工作機(jī)之間的聯(lián)軸器是否可以完成使用。并對(duì)用戶進(jìn)行理論總傳動(dòng)在誤差范圍之內(nèi)的基礎(chǔ)下,實(shí)現(xiàn)各級(jí)傳動(dòng)比的準(zhǔn)確修改,并利用各級(jí)傳動(dòng)比、功率、轉(zhuǎn)速瀏覽的允許,將二級(jí)模塊與方案匹配的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算模塊進(jìn)行調(diào)用,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)地依次調(diào)用,使公差數(shù)據(jù)庫(kù)查詢模塊與傳動(dòng)零件自動(dòng)繪制模塊能夠依次進(jìn)行調(diào)用。
3 控制模塊設(shè)計(jì)開發(fā)平臺(tái)及操作計(jì)算
對(duì)一級(jí)模塊與二級(jí)模塊中的單級(jí)傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算模塊,可以運(yùn)用Visual Basic6.0來(lái)進(jìn)行開發(fā),二級(jí)模塊中還存在數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)模塊,這與三級(jí)模塊共同利用Visual FoxPro6.0來(lái)進(jìn)行開發(fā)。這些都是通過(guò)將模塊進(jìn)行編碼翻譯的過(guò)程,成為可執(zhí)行文件。但對(duì)于四級(jí)模塊,其是不能夠進(jìn)行編譯過(guò)程,其繪圖模塊是利用Visual LISP開發(fā),并保存為.lsp文件,來(lái)在AutoCAD平成運(yùn)行過(guò)程。
在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中控制模塊操作關(guān)鍵技術(shù)方面,模塊在保存為文件時(shí),在運(yùn)行順序上存在于數(shù)據(jù)之間的傳遞。這些傳遞都是通過(guò)各個(gè)模塊的接口程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的,所以這便是系統(tǒng)在開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)。
對(duì)“設(shè)計(jì)”子模塊的接口程序設(shè)計(jì),為了操作更為便利、帶給我們更深刻的記憶力,可以采用這樣一些措施。
(1)BasDeclare模塊進(jìn)行全局建立,并將5個(gè)全局?jǐn)?shù)組及1個(gè)全局變量進(jìn)行定義過(guò)程。
(2)將1個(gè)文本框?qū)ο蠹?個(gè)對(duì)象數(shù)組進(jìn)行在主輸入界面的設(shè)置。這主要分為兩個(gè)步驟,一是將文本框?qū)ο髏xtJishu來(lái)為用戶進(jìn)行傳動(dòng)級(jí)數(shù)的提供,并再將級(jí)數(shù)存儲(chǔ)在變量Jishu中。二是對(duì)框架對(duì)象數(shù)組framel,進(jìn)行傳動(dòng)類型組合框架對(duì)象數(shù)組的安置,及傳動(dòng)比文本框?qū)ο髷?shù)組textl和傳動(dòng)效率文本框?qū)ο蠼MtextX的安置。從而形成具體的關(guān)系對(duì)應(yīng)。
(3)對(duì)jishu個(gè)框架對(duì)象數(shù)組中的元素可見
這是利用文本框?qū)ο髏xtJishu的改變事件過(guò)程,使得其中的framel個(gè)對(duì)象數(shù)組中元素都可見,但其他的元素則不可見。
(4)對(duì)用戶的輸入進(jìn)行接收
利用命令按鈕對(duì)象在Click事件的過(guò)程中,完成對(duì)用戶選擇的接收機(jī)各級(jí)傳動(dòng)類型名稱、傳動(dòng)比及傳動(dòng)效率的輸入過(guò)程。
在進(jìn)行“設(shè)計(jì)”子模塊的接口程序中,要將傳動(dòng)比修改界面中的使命按鈕進(jìn)行寫入時(shí),主要包括這樣兩個(gè)核心部分。一是對(duì)修改后的各級(jí)傳動(dòng)比要進(jìn)行數(shù)組lduan()的存入,二是對(duì)調(diào)用的數(shù)據(jù)進(jìn)行逐級(jí)實(shí)現(xiàn),并將數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。
4 結(jié)束語(yǔ)
機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)控制模塊的設(shè)計(jì)和操作可以采用可視化的多平臺(tái)進(jìn)行協(xié)同開發(fā)技術(shù)的利用,這樣可以將不同的平臺(tái)特長(zhǎng)都能夠發(fā)揮出來(lái),更好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)的機(jī)械傳動(dòng)總體設(shè)計(jì)、各級(jí)承載能力的計(jì)算以及公差數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢和傳動(dòng)零件圖的繪制。對(duì)于關(guān)鍵的開發(fā)技術(shù)要進(jìn)行細(xì)節(jié)上的注意,并善于利用對(duì)象數(shù)組及變量數(shù)組,從而更好的實(shí)現(xiàn)程序模塊間的正確調(diào)用及數(shù)據(jù)的傳輸。
參考文獻(xiàn)
[1] 秦汝明. 計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2010.
[關(guān)鍵詞]機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng);設(shè)計(jì)方案;評(píng)判
中圖分類號(hào):TH132 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)37-0043-01
0 引言
在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)研究過(guò)程中,設(shè)計(jì)一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)特定運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)力要求的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí),可根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)原則及設(shè)計(jì)要求,通過(guò)不同傳動(dòng)原理進(jìn)行實(shí)現(xiàn),初步從知識(shí)庫(kù)當(dāng)中選擇幾種不同的傳動(dòng)方案。再根據(jù)這些設(shè)計(jì)方案,確定哪種方案可以滿足要求,從而對(duì)方案的優(yōu)劣進(jìn)行適當(dāng)評(píng)價(jià),確定最優(yōu)方案,這一過(guò)程對(duì)于整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)說(shuō),雖然相對(duì)比較困難,但是卻非常重要,過(guò)程的好壞直接影響到設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性、合理性以及可靠性。由于一個(gè)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)是通過(guò)有限的傳動(dòng)件組成,并且每個(gè)傳動(dòng)件各不相同,都有各自不同的特征,若選擇傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法,免不了要進(jìn)行大量復(fù)雜的計(jì)算分析過(guò)程,因?yàn)橛?jì)算所產(chǎn)生的累積誤差,這就有可能導(dǎo)致做出的評(píng)價(jià)和實(shí)際情況存在一定的差別,令最后確定的方案不是最優(yōu)方案。基于此,本文對(duì)支持向量機(jī)法、三級(jí)模糊綜合評(píng)判法、未確知測(cè)度模型以及基于熵權(quán)的模糊AHP法等方法進(jìn)行介紹。
1 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)概述
機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)就是指將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳輸至機(jī)械執(zhí)行構(gòu)件的一個(gè)中間環(huán)節(jié),其不僅可以改變運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)大小及確保機(jī)械系統(tǒng)中的全部執(zhí)行構(gòu)件工作部分的協(xié)調(diào)性和配合性,另外,一定要將發(fā)動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩傳至相應(yīng)的執(zhí)行構(gòu)件,進(jìn)而克服生產(chǎn)形成的阻力。
2 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的評(píng)判方法
2.1 支持向量機(jī)法
支持向量機(jī)指的是根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論而發(fā)展起來(lái)的一種方法。若樣本有限,支持向量機(jī)法可以構(gòu)建一套規(guī)范完整的機(jī)器學(xué)習(xí)理論及方法,該設(shè)計(jì)可以有效克服隨意性等缺點(diǎn),現(xiàn)如今,支持向量機(jī)方法已廣泛應(yīng)用于模式識(shí)別與函數(shù)逼近、概率密度估計(jì)以及降維等眾多領(lǐng)域,并且在這些領(lǐng)域中,支持向量機(jī)方法處理相關(guān)問(wèn)題的能力也不斷提高。
機(jī)械傳動(dòng)方案決策系統(tǒng)在建模時(shí),普遍采用支持向量機(jī)法的多類分類算法。如今選擇支持向量機(jī)法解決多類分類問(wèn)題的基本方法包括“一對(duì)一”以及“一對(duì)其它”兩種方法。具體的問(wèn)題舉例如下:假設(shè)給定屬于k類的m個(gè)訓(xùn)練樣本(x1,y1), (x2,y2),…, (xi,yi),其中xi(i=1,2,…,m) 代表系統(tǒng)的特征因素集,比如{μc1(u),μc2(u),μc3(u),μc4(u),μc5(u)},yi?{1,2,…,k}代表分類標(biāo)志,其中k=4。需要通過(guò)上述練樣本建立分類函數(shù)f,確保未知樣本x進(jìn)行分類過(guò)程中錯(cuò)誤率可以達(dá)到最小化。通常情況下,每一個(gè)樣集均有k(k-1)/2個(gè)學(xué)習(xí)機(jī),學(xué)習(xí)過(guò)程要選擇“最大贏分”的模式。若此時(shí)學(xué)習(xí)機(jī)的訓(xùn)練結(jié)論表示測(cè)試樣本x是屬于第i類的滿意度,那么對(duì)于第i類滿意度的分?jǐn)?shù)要加1;否則便對(duì)第j類的滿意度分?jǐn)?shù)加上1,最后的結(jié)論要通過(guò)具有最大分?jǐn)?shù)類為x的滿意度進(jìn)行決定。
因?yàn)橹С窒蛄繖C(jī)法是通過(guò)靈活地引入了核函數(shù)從而達(dá)到非線性分類的目的,而且可以平衡經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)和函數(shù)集容量間的關(guān)系,所以,支持向量機(jī)法可避免過(guò)擬合現(xiàn)象的發(fā)生,其推廣空間是巨大的。另外,支持向量機(jī)法僅僅需要少量的訓(xùn)練樣本便可以獲取較低的檢測(cè)錯(cuò)誤率。支持向量機(jī)法性能的好壞直接取決于核函數(shù),經(jīng)常使用的核函數(shù)有高斯核與多項(xiàng)式、核線性核與感知器核等等。以下是采用支持向量機(jī)方法對(duì)70組、5種特征因素、4種傳動(dòng)形式的樣本集進(jìn)行6個(gè)分類器的訓(xùn)練,訓(xùn)練流程圖見圖1。
2.2 三級(jí)模糊綜合評(píng)判法
機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案受到不同的屬性、不同的因素影響,評(píng)價(jià)過(guò)程中一定要進(jìn)行充分的考慮。但是部分的因素模糊性較強(qiáng),因此,評(píng)判過(guò)程中會(huì)涉及到模糊因素,此類的評(píng)判便稱作模糊綜合評(píng)判。所謂的模糊綜合評(píng)判指的是通過(guò)模糊變換原理綜合考量評(píng)價(jià)目標(biāo)。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中,由于需要考慮的因素相對(duì)較多,并且不同因素之間還存在層次之分,大多數(shù)因素還存在較為強(qiáng)烈的模糊性,為了能夠?qū)ο到y(tǒng)中事物間的優(yōu)劣次序進(jìn)行比較,確定具有實(shí)際價(jià)值的評(píng)判結(jié)果,所以,可選擇三級(jí)模糊綜合評(píng)判進(jìn)行評(píng)價(jià)。該評(píng)價(jià)方法首先對(duì)一個(gè)因素的不同等級(jí)進(jìn)行綜合評(píng)判,從而實(shí)現(xiàn)單因素評(píng)判,其次將評(píng)判結(jié)果作為每一類的綜合評(píng)判,將確認(rèn)的結(jié)果再次進(jìn)行類與類間的綜合評(píng)判。
機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案采用三級(jí)模糊綜合評(píng)判時(shí),引入了因素子集、因素以及因素等級(jí)三層結(jié)構(gòu),與此同時(shí),克服了因素的模糊性以及權(quán)分配的問(wèn)題,所以,確保了對(duì)于因素的狀態(tài)以及重要程度的確定可以滿足客觀實(shí)際的要求。評(píng)判過(guò)程中涉及到了隸屬度與權(quán)數(shù),所以,是離不開人的主觀因素,但是由于選擇三級(jí)模糊評(píng)判,一定程度上降低了人的主觀因素所產(chǎn)生的影響,確保評(píng)判結(jié)果滿足準(zhǔn)確性的要求。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中,分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)里存放三級(jí)模糊綜合評(píng)判模型,該評(píng)價(jià)模型能夠?qū)Σ煌蛩氐挠绊戇M(jìn)行全面考慮,作出的評(píng)判與實(shí)際是相符的,對(duì)于提高專家水平是非常有意義的。
2.3 未確知測(cè)度模型法
根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果,可以發(fā)現(xiàn),有文獻(xiàn)涉及到了一種全新的評(píng)價(jià)方法,這種方法根據(jù)建立未確知測(cè)度模型,綜合評(píng)價(jià)多目標(biāo)機(jī)械設(shè)計(jì)方案,對(duì)于科學(xué)決策提供必要的理論依據(jù)。未確知測(cè)度模型主要包含了部分關(guān)鍵性問(wèn)題,比如:?jiǎn)沃笜?biāo)測(cè)度和單指標(biāo)測(cè)度矩陣、多指標(biāo)綜合測(cè)度評(píng)價(jià)矩陣、指標(biāo)權(quán)重以及識(shí)別與排序等等。如何對(duì)上述這些關(guān)鍵性的問(wèn)題進(jìn)行處理,將直接影響到模型的準(zhǔn)確性與可靠性。
2.4 基于熵權(quán)的模糊AHP法
通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn):經(jīng)典AHP法可以解決多層次機(jī)械傳動(dòng)方案評(píng)價(jià)架構(gòu)等相關(guān)問(wèn)題,可以作為傳動(dòng)系統(tǒng)方案評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)。但是經(jīng)典AHP法也存在缺陷:解決模糊問(wèn)題的過(guò)程中,對(duì)于尺度選擇過(guò)分確切,與此同時(shí),在評(píng)價(jià)的過(guò)程中,決策者不可以對(duì)模糊問(wèn)題的含義進(jìn)行精確把握,導(dǎo)致在實(shí)際操作過(guò)程中無(wú)法變通處理問(wèn)題。不僅如此,經(jīng)典AHP法處理時(shí),人為參與的程度較多,具體人的主觀差異較大,所以,確定結(jié)果;會(huì)體現(xiàn)出較多的人為因素,從而致使結(jié)論的誤差相對(duì)較大。而基于熵權(quán)的AHP法在對(duì)模糊數(shù)與熵權(quán)進(jìn)行合理定義的基礎(chǔ)之上,通過(guò)分析比較具體性能指標(biāo)分值,選擇基于對(duì)稱三角模糊數(shù)從而實(shí)現(xiàn)判斷因素矩陣的尺度匹配,最后,選擇模糊區(qū)間運(yùn)算對(duì)總的模糊判斷矩陣與熵權(quán)進(jìn)行計(jì)算。
3 結(jié)束語(yǔ)
在建立機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)模型時(shí),上述四種方法各有各的特點(diǎn)。選擇模糊的綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)方案進(jìn)行評(píng)價(jià),可以對(duì)全部主要的影響因素做出全面而定量的分析,能夠客觀有效的對(duì)較為合理與滿意的方案進(jìn)行選擇,其不僅適用于機(jī)械傳動(dòng)方案的選擇,也可以用于其余方案的選擇與評(píng)價(jià),所以,模糊綜合評(píng)價(jià)法在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:大型風(fēng)電 液力機(jī)械傳動(dòng)裝置 應(yīng)用措施
中圖分類號(hào):TH137.332 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2017)07(a)-0049-02
在大型L電系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行期間,相關(guān)部門需要重視液力機(jī)械傳動(dòng)裝置的建設(shè)與應(yīng)用,提升自身工作質(zhì)量,滿足現(xiàn)代化裝置設(shè)計(jì)要求,并創(chuàng)新相關(guān)工作方式,增強(qiáng)液力機(jī)械傳動(dòng)裝置的應(yīng)用效果。
1 我國(guó)能源出路分析
隨著國(guó)家的改革開放,我國(guó)經(jīng)濟(jì)效益逐漸提升,對(duì)于各類能源的消耗越來(lái)越多,導(dǎo)致出現(xiàn)資源浪費(fèi)與環(huán)境污染的現(xiàn)象,抑制了國(guó)家環(huán)境的發(fā)展與進(jìn)步。我國(guó)的能源消耗量較大,甚至是全球的第二位,在能源危機(jī)的情況下,相關(guān)部門必須要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)煤炭與石油能源的應(yīng)用方式,提升新型能源的使用效率,及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題,并采取有效措施解決能源短缺問(wèn)題,提升自身工作質(zhì)量。對(duì)于新能源而言,主要分為幾種形式:其一就是直接行使;其二為間接形式,例如:太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?,提升自身工作質(zhì)量,滿足現(xiàn)代化工作要求。同時(shí),相關(guān)部門需要科學(xué)開發(fā)核聚變能源等,保證可以提升現(xiàn)代化能源開發(fā)工作可靠性,優(yōu)化其發(fā)展體系,達(dá)到預(yù)期的能源管理工作要求。另外,相關(guān)部門需要根據(jù)新能源的開發(fā)要求,解決污染問(wèn)題與資源浪費(fèi)問(wèn)題,逐漸提升其工作質(zhì)量,達(dá)到預(yù)期的管理目的[1]。
2 液力變矩器在新能源中的重要地位
在新能源體系中,液力變矩器占有較為重要的位置,其屬于液力傳動(dòng)裝置,可以對(duì)能源進(jìn)行轉(zhuǎn)換與傳遞,具備柔性優(yōu)勢(shì),可以發(fā)揮先進(jìn)的工作功能,提升其工作質(zhì)量。
液力變矩器的應(yīng)用,是新能源開發(fā)中較為重要的液體介質(zhì)傳遞設(shè)備,具備自動(dòng)化生產(chǎn)優(yōu)勢(shì),適應(yīng)能力較強(qiáng),并且可以對(duì)其進(jìn)行無(wú)級(jí)變速處理,提升其運(yùn)行穩(wěn)定性,增強(qiáng)低速性能,并減少震動(dòng)現(xiàn)象,發(fā)揮自身隔振作用,同時(shí),機(jī)械設(shè)備的耐磨性能較為良好,相關(guān)管理人員與技術(shù)人員必須要制定完善的技術(shù)應(yīng)用方案,提升變矩器傳動(dòng)裝置的應(yīng)用效果,達(dá)到預(yù)期的管理目的[2]。
3 大型風(fēng)電系統(tǒng)概述
在應(yīng)用液力傳動(dòng)裝置之前,相關(guān)部門需要全面了解大型風(fēng)電系統(tǒng)的實(shí)際情況,并對(duì)其進(jìn)行有效的開發(fā)處理,以便于應(yīng)用先進(jìn)的調(diào)整技術(shù)。
第一,風(fēng)電定義。對(duì)于風(fēng)電而言,主要就是將風(fēng)中的動(dòng)力能源轉(zhuǎn)換成為電能工程技術(shù),或是將風(fēng)力能源作為動(dòng)力,對(duì)電機(jī)進(jìn)行帶動(dòng)處理,以便于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成為電力能源,提升其工作質(zhì)量[3]。
第二,風(fēng)能特征分析。對(duì)于風(fēng)能而言,主要就是在太陽(yáng)輻射下流動(dòng)形成,與其他能源相比較,存在較為良好的優(yōu)勢(shì),主要因?yàn)槠浜枯^多,比水能多十倍左右,并且分布較為廣泛,屬于可再生能源。當(dāng)前,我國(guó)相關(guān)部門會(huì)將風(fēng)能應(yīng)用在發(fā)電系統(tǒng)中,可以提升其工作質(zhì)量。在實(shí)際發(fā)展中,風(fēng)能屬于隨機(jī)變化的現(xiàn)代能源,與風(fēng)速、風(fēng)向等產(chǎn)生直接聯(lián)系,因此,電力企業(yè)可以將其應(yīng)用在常規(guī)的發(fā)電中[4]。
第三,風(fēng)力發(fā)電原理分析。對(duì)于風(fēng)力發(fā)展而言,主要就是將風(fēng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換成為機(jī)械設(shè)備動(dòng)能,然后將其轉(zhuǎn)換成為電力能源,作為風(fēng)力發(fā)電的主要渠道。對(duì)于風(fēng)力發(fā)電工作而言,主要就是在實(shí)際發(fā)電的過(guò)程中,利用風(fēng)力對(duì)風(fēng)車的葉片進(jìn)行帶動(dòng),使其可以更好地旋轉(zhuǎn),以此提升增速機(jī)械設(shè)備的旋轉(zhuǎn)速度,發(fā)揮現(xiàn)代化發(fā)電機(jī)的應(yīng)用作用。對(duì)于風(fēng)力發(fā)電而言,主要及時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,相關(guān)工作人員需要對(duì)風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)與鐵塔等進(jìn)行處理,提升其運(yùn)行質(zhì)量,減少其中存在的運(yùn)行問(wèn)題。風(fēng)輪部分,主要就是將風(fēng)動(dòng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械動(dòng)能,屬于重要的部件,相關(guān)工作人員需要對(duì)螺旋槳等葉輪進(jìn)行處理,提升發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行質(zhì)量。由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速較低,在實(shí)際運(yùn)行中,會(huì)出現(xiàn)頻繁的變化情況,導(dǎo)致出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)不穩(wěn)定的現(xiàn)象,因此,相關(guān)部門需要對(duì)其進(jìn)行全面的處理,提升其工作質(zhì)量。
4 液力變矩器在大型風(fēng)電中的應(yīng)用措施
在大型風(fēng)電系統(tǒng)中,相關(guān)部門需要科學(xué)應(yīng)用液力變矩器,提升大型風(fēng)電系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量,優(yōu)化其發(fā)展體系,增強(qiáng)液力傳動(dòng)裝置的應(yīng)用效果,達(dá)到預(yù)期的建設(shè)目的。具體措施包括以下幾點(diǎn)。
第一,變速恒頻設(shè)備。在應(yīng)用變速恒頻風(fēng)力發(fā)電裝置的時(shí)候,相關(guān)技術(shù)人員與管理人員必須要根據(jù)基礎(chǔ)恒定數(shù)據(jù)信息等,獲取與捕捉風(fēng)能,科學(xué)調(diào)節(jié)電網(wǎng)的功率,并對(duì)其進(jìn)行全面處理,除了可以提升電力系統(tǒng)動(dòng)靜性能之外,還能增強(qiáng)其運(yùn)行穩(wěn)定性,優(yōu)化變速恒頻設(shè)備的應(yīng)用體系,達(dá)到預(yù)期的管理目的。技術(shù)人員必須要對(duì)變槳距進(jìn)行全面的調(diào)整,提升其工作可靠性,科學(xué)開展功率調(diào)整工作。
第二,新型傳動(dòng)系統(tǒng)。相關(guān)工作人員在應(yīng)用新型傳動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)候,必須要及時(shí)發(fā)現(xiàn)變速恒頻系統(tǒng)中存在的問(wèn)題,并根據(jù)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的變化等,對(duì)其進(jìn)行全面的處理,保證可以快速獲取風(fēng)能,保證可以提升葉尖速的調(diào)整效率,增強(qiáng)風(fēng)機(jī)葉輪與發(fā)電機(jī)輸入軸之間的配合效果,除了要保證轉(zhuǎn)速恒定之外,還要對(duì)其輸出頻率進(jìn)行全面的控制,保證與電網(wǎng)的頻率相互一致,以此優(yōu)化其運(yùn)行體系。在應(yīng)用此類系統(tǒng)的時(shí)候,相關(guān)技術(shù)人員需要全面分析閉環(huán)控制系統(tǒng),保證液力傳動(dòng)的效率符合相關(guān)規(guī)定,提升大型風(fēng)電系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。在此期間值得注意的是:工作人員與技術(shù)人員需要對(duì)液力變矩器的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié),保證輸出轉(zhuǎn)速符合相關(guān)要求,逐漸提升機(jī)械傳動(dòng)的可靠性,通過(guò)完善的設(shè)計(jì)方式對(duì)其進(jìn)行處理,增強(qiáng)大型風(fēng)電系統(tǒng)的建設(shè)效果。
5 結(jié)語(yǔ)
在大型風(fēng)電液力機(jī)械傳動(dòng)裝置實(shí)際設(shè)計(jì)與應(yīng)用的時(shí)候,相關(guān)工作人員需要制定完善的管理方案,科學(xué)分析其應(yīng)用需求,創(chuàng)新工作方式,發(fā)揮現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用作用,提升技術(shù)創(chuàng)新可靠性。
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軸承作為傳動(dòng)軸的關(guān)鍵支撐零部件,在多載荷、多工況下,軸承壽命的正確評(píng)估成為工程機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。文中以一工程機(jī)械多軸傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,在9種工況擋位下,運(yùn)用Romax軟件建立傳動(dòng)系統(tǒng)的虛擬樣機(jī),通過(guò)ISO軸承壽命計(jì)算法和軸承修正壽命計(jì)算法對(duì)軸承壽命仿真計(jì)算,由模擬數(shù)據(jù)評(píng)估軸承的使用壽命,為傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的軸承選型設(shè)計(jì)和壽命分析提供參考。
關(guān)鍵詞:
工程機(jī)械;軸承;壽命計(jì)算;虛擬樣機(jī);仿真計(jì)算
0引言
自20世紀(jì)50年代液力傳動(dòng)技術(shù)出現(xiàn)以來(lái),工程機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)為適應(yīng)多工況、多擋位工程需求,經(jīng)過(guò)機(jī)械到液力、手動(dòng)到自動(dòng)、行星式到定軸式,多種傳動(dòng)形式的變革和發(fā)展,促進(jìn)了工程領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步[1-3]。其中軸承作為傳動(dòng)軸的關(guān)鍵支撐零部件,在多載荷、多工況下,軸承壽命的正確評(píng)估成為傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。本文以一工程機(jī)械多軸傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,其支承系統(tǒng)由圓錐滾子軸承承受軸兩端軸向力和徑向力,由齒輪輪轂處的推力圓柱滾子軸承和徑向滾針軸承組合承受斜齒輪的徑向力和軸向力。在傳動(dòng)系統(tǒng)的9種載荷工況下,軸承壽命計(jì)算成為軸承選型設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。由于工況多,軸承型號(hào)及數(shù)量多,純手工計(jì)算較復(fù)雜[4]。本文介紹Romax的兩種軸承壽命計(jì)算方法[5-8],建立系統(tǒng)的虛擬模型仿真軸承壽命計(jì)算,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的軸承選型設(shè)計(jì)提供參考。
1多軸傳動(dòng)系統(tǒng)軸承支承布局
多軸傳動(dòng)系統(tǒng)由圓柱斜齒嚙合傳動(dòng),7個(gè)軸系組成,每個(gè)軸系兩端由圓錐滾子軸承支承,離合器齒輪通過(guò)一列或幾列滾針軸承與軸聯(lián)接,兩邊采用推力圓柱滾子軸承承受徑向力,動(dòng)力由SR軸輸入,SC軸輸出,如圖1所示。
2軸承壽命分析理論
1)ISO軸承壽命計(jì)算公式為L(zhǎng)10,ISO=a1a2a3(C/P)n。(1)式中:a1為可靠性修正系數(shù);a2為材料修正系數(shù);a3為修正系數(shù);C為軸承額定動(dòng)載荷;P為軸承當(dāng)量動(dòng)載荷;n為壽命指數(shù),球軸承為3,滾子軸承為10/3。ISO軸承壽命計(jì)算采用當(dāng)量載荷計(jì)算方法,考慮軸向和徑向載荷,但沒(méi)有考慮單個(gè)滾動(dòng)體承載情況,也沒(méi)考慮滾道承載能力,計(jì)算的軸承壽命有限制,可以做一定的參考。2)軸承修正壽命計(jì)算公式為:L10,Adjusted=flz•L10,ISO;(2)flz=(Pe/PeISO)n。(3)式中:Pe為實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中滾動(dòng)體當(dāng)量載荷;PeISO為ISO軸承計(jì)算條件下即不考慮滾子偏斜、軸承游隙、預(yù)載荷、高速離心效應(yīng)時(shí)滾動(dòng)體當(dāng)量載荷;flz為區(qū)域載荷系數(shù),考慮運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滾動(dòng)體承載情況,其值總是小于1.0,但少數(shù)情況下滾動(dòng)體載荷分布情況優(yōu)于ISO軸承計(jì)算結(jié)果時(shí),其值超過(guò)1.0。
3建模
利用Romax的建模功能建立起多軸傳動(dòng)系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)模型,見圖2。仿真計(jì)算時(shí),采用SKF軸承數(shù)據(jù),部分軸承通過(guò)自定義增加到數(shù)據(jù)庫(kù)中。多軸傳動(dòng)系統(tǒng)中選用的軸承型號(hào)見表1。傳動(dòng)系統(tǒng)的各載荷工況見表2。
4分析
Romax對(duì)每個(gè)載荷工況下的軸承壽命有小時(shí)數(shù)和損傷百分比計(jì)算結(jié)果。損傷百分比是載荷工況持續(xù)時(shí)間與計(jì)算出的壽命時(shí)間比值,當(dāng)損傷百分比大于100%時(shí),軸承容易損壞。對(duì)于多載荷工況,Romax對(duì)軸承壽命計(jì)算依據(jù)Miner法則疊加各載荷工況下的小時(shí)數(shù)和損傷百分比,當(dāng)損傷百分比超過(guò)100%時(shí),軸承容易損壞。表3列出了軸兩端圓錐軸承壽命的計(jì)算結(jié)果。分析表3數(shù)據(jù)可知,修正壽命小時(shí)數(shù)低于ISO壽命小時(shí)數(shù),前者損傷百分比也更大。修正壽命計(jì)算方法較ISO壽命計(jì)算方法更安全,更有參考性。對(duì)于圓錐滾子軸承而言,一個(gè)載荷循環(huán)后,軸承L3Taper-R損傷百分比最高為36.272%,最低壽命小時(shí)數(shù)為12406.415h,對(duì)于4500h需求來(lái)說(shuō),足以滿足壽命要求。
5結(jié)論
工程機(jī)械多軸傳動(dòng)系統(tǒng)軸兩端采用圓錐滾子軸承、齒輪轂體處由滾針軸承和軸向推力軸承為支承結(jié)構(gòu),軸承類型、數(shù)量較多,借助Romax建立系統(tǒng)的虛擬仿真模型,通過(guò)ISO軸承壽命計(jì)算法和修正壽命計(jì)算法,仿真計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)的各軸承壽命,分析仿真數(shù)據(jù),評(píng)估軸承壽命,對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的軸承選型和設(shè)計(jì)奠定一定的基礎(chǔ)。
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摘要:提出了一種利用人字齒輪消隙的機(jī)構(gòu),利用Croe 2.0三維設(shè)計(jì)軟件,建立了齒輪副模型。研究了對(duì)漸開線斜齒輪進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)的方法,保證了齒形的準(zhǔn)確性和高效性
前言
適當(dāng)?shù)凝X側(cè)間隙是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)正常工作的必要條件之一[1]。但是齒側(cè)間隙的存在會(huì)給精密機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)帶來(lái)負(fù)面影響,本文提出了一種新型人字齒輪自動(dòng)消隙機(jī)構(gòu)。通過(guò)在Croe 2.0環(huán)境下可以根據(jù)漸開線齒形的生成原理來(lái)進(jìn)行漸開線人字齒輪的精確造型, 同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)其參數(shù)化建模, 實(shí)現(xiàn)了齒輪的系列化設(shè)計(jì)。
此外,用Croe 2.0對(duì)自動(dòng)消隙機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿1真,建立了人字齒輪自動(dòng)消隙機(jī)構(gòu)的三維模型,并將其裝入新型齒輪副中,得到了相應(yīng)點(diǎn)速度,加速度變化曲線。
1新型人字齒輪自動(dòng)消隙機(jī)構(gòu)原理
人字齒輪自動(dòng)消隙機(jī)構(gòu)與齒輪配合形式如圖l所示。通過(guò)旋緊螺母固定擋環(huán),使主動(dòng)輪8、9處的彈簧5、11拉緊或壓縮錐套6、10帶動(dòng)主動(dòng)輪沿軸向移動(dòng),消除主動(dòng)輪與從動(dòng)輪1磨損引起的間隙,實(shí)現(xiàn)對(duì)人字齒輪間隙的自動(dòng)消隙[2]。
2新型人字齒輪副三維模型的建立
2.1 斜齒輪漸開線的創(chuàng)建
漸開線是由一條線段繞齒輪的基圓旋轉(zhuǎn)而成的曲線,漸開線的幾何分析如圖2所示,線段s繞圓弧旋轉(zhuǎn),其一端點(diǎn)A劃過(guò)一條軌跡即為漸開線[3][4]。點(diǎn)(x,y)的坐標(biāo)為xc=rcosθ, yc=rcosθ(r為基圓半徑)。首先打開Croe 2.0軟件,新建名稱為gear_prt的文件,選擇mmns_part_solid模式,進(jìn)入零件設(shè)計(jì)環(huán)境,點(diǎn)擊工具欄中的圖標(biāo)(曲線),在彈出的對(duì)話框中點(diǎn)擊“從方程” “完成”,系統(tǒng)提示要選擇笛卡爾坐標(biāo)系,之后打開記事本,再次輸入如圖2所示的漸開線方程。
對(duì)于Croe 2.0中的關(guān)系式,系統(tǒng)存在一個(gè)變量t,t的變換范圍為0~1,可以通過(guò)點(diǎn)B(xc,yc )建立點(diǎn)A(x,y)的坐標(biāo),即為漸開線方程:
θ=90·θ,r=
s=pi·r · t/2
xc=rcosθ,yc=rsinθ
x=xc+s·sinθ,y=yc-s·cosθ,z=0
以上定義為XY平面上的漸開線方程,也可通過(guò)修改X,Y,Z的坐標(biāo)關(guān)系來(lái)定義其他面的坐標(biāo)方程。
2.2 斜齒輪傳動(dòng)的裝配[5]
平行軸斜齒輪在端面內(nèi)的嚙合相當(dāng)于直齒輪的嚙合,所以其正確嚙合的條件為端面模數(shù)及端面壓力角相等。平行軸斜齒輪傳動(dòng)的兩基圓柱螺旋角必須相等,β1=±β2,因外嚙合齒輪的螺旋角大小相等,方向相反,而內(nèi)嚙合時(shí)方向相同,故式中負(fù)號(hào)用于外嚙合,正號(hào)用于內(nèi)嚙合,于是得到平行軸斜齒輪正確嚙合條件:
所以,對(duì)于所要裝配的齒輪組,在建模的過(guò)程中應(yīng)完全滿足正確的嚙合條件。
3運(yùn)動(dòng)仿真[6]
機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可以把靜態(tài)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為活動(dòng)的虛擬模型,并借助動(dòng)態(tài)仿真,觀察它們?nèi)绾蝿?dòng)作。按照下面步驟建立運(yùn)動(dòng)仿真模型并分析結(jié)果:
(1)首先建立一個(gè)裝配文件gear_asm, 選用mmns_asm_design模板。
(2)依次調(diào)入各齒輪、軸、錐套、彈簧和擋環(huán)等零件, 利用“元件放置”中銷釘?shù)倪B接方式建立人字輪連接。然后進(jìn)入機(jī)構(gòu)模塊進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真,首先定義兩個(gè)齒輪副把gearpair1、gearpair2與gearpair3鏈接, 然后利用拖動(dòng)按鈕確定齒輪傳動(dòng)的正確位置,在人字齒輪的旋轉(zhuǎn)軸上定義伺服電動(dòng)機(jī)ServoMotor1,定義轉(zhuǎn)速,再建立Analysis Definition1 設(shè)定仿真時(shí)間、幀數(shù)、幀間隔、仿真的初始狀態(tài),然后點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕以查看運(yùn)動(dòng)狀態(tài)??梢钥闯?,驅(qū)動(dòng)件逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)斜齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),如圖4所示。
(3) 打開“測(cè)量結(jié)果”對(duì)話框, 建立所需要的位置、速度和加速度等相關(guān)測(cè)量,并選擇適當(dāng)?shù)脑u(píng)估方法,輸出測(cè)量結(jié)果曲線。如圖4所示(從上到下依次為圖3測(cè)量點(diǎn)的位移、速度、加速度曲線)。
4結(jié)論
本文研究了在Croe 2.0平臺(tái)下建立標(biāo)準(zhǔn)漸開線人字齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法[7],分析了新型人字齒輪自動(dòng)消隙機(jī)構(gòu)原理,根據(jù)三維模型的建立和動(dòng)態(tài)仿真的結(jié)果,為以后對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)等更深人的研究提供了理論依據(jù)。
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