全自動繞線機分為繞線和排線兩個部分,所以全自動繞線機（如下圖）的傳動部分也獨立的兩個部分。繞線部分的傳動是將電機的轉動傳遞到夾頭,使夾頭按照既定的轉速電腦自動繞線機的研究與開發(fā)旋轉,完成繞線動作。排線部分的傳動是將步進電機的轉動轉化為平動,按照技術要求進行排線。兩個部分的負載和精度有所不同,繞線部分要求轉速高、負載較大,但是精度要求不高,而排線部分轉數低、負載輕,但是精度要求高。所以在整個結構設計中,傳動系統(tǒng)的設計好壞關系到整個系統(tǒng)的精度、效率、可靠性。
因此,在傳動系統(tǒng)的設計上應該保證排線的精度,減小繞線部分的震動,這樣才能使兩邊協調。繞線部分選用的是高轉速的交流電機,所以傳動比也應該選用大于1,使夾頭在一個比較合適的速度下轉動。排線部分運動速度比較慢,要求運動精確,所以應該選擇傳動比小于1的結構。
全自動繞線機帶傳動的特點
帶傳動是利用中間撓性帶傳遞運動和動力的機械傳動。帶傳動由主輪從輪和緊套在兩個輪上的帶組成。按照工作原理帶傳動可以分為摩擦傳動和嚙合傳動兩類�？磕Σ羵鬟f運動和動力的有,平帶傳動,V型帶傳動,圓帶傳動和楔型帶傳動,他們的區(qū)別是橫截面形狀的不同;而同步帶傳動則是靠帶內表面的凸齒和帶輪上的齒槽相嚙合來傳遞運動和動力。
平帶傳動靠帶的環(huán)形內表面與帶輪外表面壓緊產生摩擦力。常見平帶有帆布芯平帶、皮革平帶、編織平帶和復合平帶等。一般用接頭連接成環(huán)形,故傳動不夠平穩(wěn)。由于平帶較軟可扭曲,在小功率傳動中按軸的相對位置和轉動關系主要可以分成三中傳動形式:開口傳動—兩軸平行,轉向相同,是最常用的形式;交叉?zhèn)鲃印獌奢S平行,轉向相反,用于改變轉動方向;半交叉?zhèn)鲃印獌奢S交錯,其交錯角通常為九十度,用來傳遞空間兩交錯軸之間的轉動,帶呈半交錯狀態(tài),只適于單向傳動。
V帶傳動靠帶的兩個側面與相應槽輪的兩側面壓緊產生摩擦力。與平帶傳動相比,當帶的初拉力相同,即帶對帶輪的壓緊力相同時,V帶傳動比平帶傳動的摩擦力大,故能傳遞較大功率,結構較為緊湊,且v帶無接頭,傳動比較平穩(wěn),故應用最廣。適用于兩軸平行且轉向相同的中等功率傳動,通常傳動功率小于100千瓦,帶速在5~25米/秒之間,傳動比最大為7。
圓帶傳動靠帶與輪槽壓緊產生摩擦力。帶用皮革或者合成纖維制成,分有接頭和無接頭兩種。常用于低速輕載的機械,如縫紉機、真空吸塵器和磁帶盤的機械傳動。
多楔帶傳動靠斜面摩擦工作。其帶是在平膠帶基體上做出若干縱向楔,帶輪也有相應的環(huán)形輪槽。摩擦力和橫向剛度較大,張緊力小,常用于要求結構緊湊且傳動功率較大的場合,特別適用于要求V帶根數多或者垂直于地面的平行軸傳動。
1、與其它全自動繞線機比較帶傳動的主要特點
優(yōu)點是:
(1)帶傳動利用撓性帶來傳遞動力有彈性,能緩沖吸振、傳動平穩(wěn)噪音小。
(2)允許中心距變化范圍比較大,中近距可以調整,在兩軸距比較遠的場合應用比較多。
(3)結構簡單,制造安裝方便,成本低廉。
(4)利用摩擦傳遞動力,當過載的時候打滑,具有安全保護的作用。
缺點是:
(1)存在彈性滑動,傳動比不恒定,傳動效率低η=0.90~0.94,損壞快,壽命短(約為1000~5000小時)。
(2)傳動的外輪廓尺寸大,結構不緊湊。
(3)帶與帶輪之間會摩擦放電,不宜在高溫、易燃的場合下工作。
(4)由于帶需要張緊故軸和軸承需要承受比較大的力。
自動繞線機的繞線部分裝置,采用小型交流電機為動力,負荷不大轉速比較低,對于傳動的精度的要求要求不高,而且應該盡量保證結構簡單便于維修和維護,同時應該考慮到降低成本。這樣根據帶傳動的特點,可以選擇寬度比較小的V帶作為傳動。
2、V帶的型號和規(guī)格
V帶是無接頭的環(huán)形帶,由包布、頂膠、抗拉體和底膠四部分組成。包布是V帶的保護層,由膠帆布制成。頂膠和底膠均由橡膠制成,在膠帶彎曲的時候分別承受拉申和壓縮作用�？估w是承受基本拉力的部分,有繩心和簾布心兩種。
繩心V帶結構抗彎強度高;簾布心V帶結構抗拉強度高,抗拉體對帶的機械性能、傳動能力、壽命以及尺寸穩(wěn)定性起著決定作用。故目前多采用尼龍,滌綸等化學纖維作為抗拉體。
V帶為標準件,除普通的V帶以外,還有多種類型。窄V帶、大楔角V帶結構緊湊、承受載荷能力強,后者使用大摩擦系數(f=0.5左右,一般為0.25)的橡膠澆注成的。聯組V帶,是在多根V帶的上底用一層薄橡膠聯結起來,它既有多楔帶的優(yōu)點,又可以減少槽距誤差的不利影響。
3、V帶的結構和材料
帶輪由輪緣、輪毅和輪輻三部分組成。輪緣上制有輪槽。V帶截面楔角均為40度,但是由于V帶在帶輪上彎曲時截面形狀發(fā)生變化,寬邊受拉變窄,窄邊受壓變寬,使得V帶楔角變小。當V帶帶型相同時帶輪直徑越小,楔角變得越小。
為了使帶與輪槽兩側工作面緊貼,將帶輪槽角規(guī)定為32度、34度、36度和38度四種。輪輻是輪緣與輪毅的聯結部分,按輪輻結構可分為實心帶輪、輻板帶輪、孔板帶輪和橢圓輪輻帶輪等,當帶輪的基準直徑小于小于等于2.5～3倍軸的直徑的時候,可采用實心式;當帶輪基準直徑小于等于300mm的時候可以采用輻板式或者孔板式;當帶輪基準直徑大于300mm的時候,則用輪輻式帶輪。
帶輪的常用材料是灰鑄鐵,當帶速小于25m/s時候,用HT150;當帶速在25～30m/s之間時候,用HT200。對帶速更高或者重要場合使用的帶輪可以用鑄鋼或者鋼板焊接。為了減輕帶輪重量,也可以用鋁合金或者工程塑料。
繞線機的繞線部分傳動,采用v帶傳動。首先選擇適當的v帶,v帶是一種標準件,選擇過程中應該考慮在以后的維修中V帶可互換性好,所以應該選擇一種市場上常見的型號的V帶。最后,我們選擇了一種尼龍材料制成的V帶,V帶節(jié)寬為5mm,高度4.5mm。
根據V帶的節(jié)寬和高度,確定了輪槽的形狀。電機的輸出軸的直徑為6mm,所以小帶輪的最小直徑也就可以確定,另外為了防止V帶繞過帶輪的時候彎曲過大,設計時也考慮適當的加大小帶輪的直徑。大帶輪的直徑按照傳動比計算獲得,但一般情況下按照V帶輪直徑標準系列值取值。
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