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1、第十二章 操縱機構(gòu)設(shè)計,第一節(jié) 單獨操縱機構(gòu) 單獨操縱機構(gòu)是一個操縱件控制一個被操縱件，其結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，但被操縱件較多時，會使操縱件增多，不易布置。單獨操縱機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式很多，按執(zhí)行件撥動被操縱件的方式，可分為擺動式和移動式兩種。 一、擺動式操縱機構(gòu) 擺動式操縱機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，在機床上應(yīng) 用很普遍。結(jié)構(gòu)如圖。 由手柄4經(jīng)轉(zhuǎn)軸5、擺桿3、滑塊2使齒輪1 沿花鍵軸移動。當(dāng)操縱力較大或被操縱件距 離較遠時，應(yīng)設(shè)置中間傳動裝置。機械傳動 裝置可以是杠桿、齒輪、鏈輪等。如果因操 縱力太大而設(shè)置傳動裝置時，傳動比應(yīng)小于1； 因距離較遠設(shè)置傳動裝置時，傳動比常取為1。,二、移動式操縱機構(gòu) 當(dāng)移動
2、件移動距離L較長時，用擺動式操縱機構(gòu)會使偏移量a 太大或擺桿長度太長，這時采用移動式操縱機構(gòu)較適宜。,手柄轉(zhuǎn)動齒輪4、經(jīng)齒條3，使撥叉1沿導(dǎo)桿2移動，這時手柄的轉(zhuǎn)角a 可大于90。這種結(jié)構(gòu)比擺動式要復(fù)雜一些。,為了使操縱機構(gòu)盡量集 中在一起，有時還可以把兩 個轉(zhuǎn)軸套裝，使兩個操縱手 柄安裝在同一個軸線上，如 圖所示。手柄6通過套7、擺 桿8和滑塊9控制齒輪10；捏 手5通過轉(zhuǎn)軸4、擺桿3和滑 塊2控制齒輪1。,一種直接裝在滑移齒輪上的鋼球定位機構(gòu)，定位錐坑只能在裝配前加工，就很難保證定位準(zhǔn)確。,第二節(jié) 集中操縱機構(gòu),集中操縱機構(gòu)是用一個操縱件控制多個被操縱件，因而其結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便省時，有利
3、于提高生產(chǎn)效率，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 集中變速操縱機構(gòu)可分為順序變速、選擇變速和預(yù)選變速3種類型。 一、順序變速操縱機構(gòu) 順序變速是指各級轉(zhuǎn)速的變換按一定的 順序進行，即從某一轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換到按順序為非 相鄰的另一種轉(zhuǎn)速時，滑移齒輪必須按順序 經(jīng)過中間各級轉(zhuǎn)速的嚙合位置。 1.工作原理 圖為平面凸輪集中操縱的四級變速傳動 原理圖。軸上有兩個雙聯(lián)滑移齒輪A與B。 這兩個滑移齒輪由一個平面凸輪上的一條曲 線槽同時控制。該曲線槽稱公用凸輪曲線。,2.公用凸輪曲線方案的確定 圖為某機床主傳動系統(tǒng)及其轉(zhuǎn)速圖。A和B分別表示軸、上的三聯(lián)滑移齒輪，兩個滑移齒輪在不同嚙合位置時軸的轉(zhuǎn)速按由低到高的順序排列。另一
4、圖為凸輪曲線圖，這個方案雖然能實現(xiàn)轉(zhuǎn)速由低到高的順序變速，但定位點多（2918），具有大行程的曲線段多，壓力角大，所以凸輪曲線工作性能不好。,3.其他參數(shù)的確定 1）滾子中心在凸輪圓周上的起始位置。 2）凸輪行程量及凸輪半徑。 3）杠桿比。 4）驗算凸輪壓力角。 二、選擇變速操縱機構(gòu) 選擇變速是指一個轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換到另一個轉(zhuǎn)速時，各滑移齒輪不經(jīng)過中間各級 轉(zhuǎn)速的嚙合位置的變速方式。這樣，齒輪頂住的機會減少，變速時間縮短，操 作省力，但結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜。 下面以孔盤式選擇變速集中操縱機構(gòu)為例，說明其工作原理和孔盤的設(shè)計。 1.工作原理 圖為銑床進給變速操縱機構(gòu)。在孔盤1上分布著許多孔。有兩
5、種不同尺 寸的孔：大孔和小孔。孔盤固定在軸2上，可隨軸轉(zhuǎn)動，也可隨軸作軸向移動。 每一對齒條軸帶動一個撥叉，齒條軸移動時即撥動滑移齒輪移動。,銑床進給變速操縱機構(gòu),孔盤工作原理,孔盤上孔的分布,2.孔盤的設(shè)計 1）孔的大小和排列。 2）孔的位置和尺寸。 3）其他尺寸。 三、預(yù)選變速操縱機構(gòu) 預(yù)選變速是指機床在加工過程中就預(yù)先選好下道工序所需要的轉(zhuǎn)速，在完成上道工序停車后，只進行變速，不需選速的一種變速方式。它與前述的選擇變速的主要區(qū)別就是選速過程和加工過程重合。如果把上述孔盤式選擇變速機構(gòu)中的定位元件安置在滑移齒輪上，就成了預(yù)選變速機構(gòu)。預(yù)選變速機構(gòu)可分為機械的、液壓的、電氣的三種?，F(xiàn)
6、以某搖臂鉆床的液壓預(yù)選變速集中操縱機構(gòu)為例，介紹其工作原理和預(yù)選閥閥芯設(shè)計方法。 1.工作原理 該搖臂鉆床主傳動系統(tǒng)共有四個雙聯(lián)滑移齒輪，可以變換16種轉(zhuǎn)速。其中一個滑移齒輪有三個變換位置，中位為空檔。主軸正反轉(zhuǎn)靠摩擦離合器變換。 2.預(yù)選閥閥芯的設(shè)計 首先，根據(jù)傳動系統(tǒng)圖和轉(zhuǎn)速圖確定四個滑移齒輪A、B、C、D在各級轉(zhuǎn)速下的嚙合位置。,再根據(jù)各級轉(zhuǎn)速下滑移齒輪的嚙合位置，確定對相應(yīng)油缸油路的要求，列于表中。 最后，根據(jù)表中的要求繪出分配閥閥芯的展開圖。 四、齒輪順利進入嚙合措施 變速機構(gòu)采用滑移齒輪或端齒離合器時，為了避免打齒，變速過程一般在停車后進行。為了防止停車變速時兩個齒輪齒的端面相互頂住，不能進入嚙合位置，把輪齒端面倒成圓角，即使這樣，也不能完全避免齒端頂住，特別是集中變速操縱時，這種現(xiàn)象發(fā)生的可能性更大。因此，經(jīng)常采取一些使齒輪緩慢轉(zhuǎn)動而實現(xiàn)順利嚙合的措施有： 1）用手扳動主軸或其他傳動軸。 2）點動電機。 一種是在操縱過程中發(fā)現(xiàn)頂齒時，由操作者點動按鈕，使電機點動。 另一種是，進行變速操作時讓變速手柄與點動開關(guān)聯(lián)動，即滑移齒輪移位之前，先觸及點動開關(guān)，使點動機點動 。 3）電動機低速運轉(zhuǎn)而使傳動軸保持連續(xù)緩慢轉(zhuǎn)動。 4）控制離合器以實現(xiàn)齒輪緩慢轉(zhuǎn)動。 5）用專用小電機實現(xiàn)齒輪的緩慢轉(zhuǎn)動 。,
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