[論文精品] 管類零件噴涂跟蹤機構(gòu)設(shè)計 文獻綜述.doc

畢業(yè)論文文獻綜述1管類零件噴涂跟蹤機構(gòu)設(shè)計摘要：設(shè)計并研制一種適用于管類零件或小型圓柱型物件的內(nèi)壁噴涂跟蹤機構(gòu)，詳細介紹了管類零件噴涂跟蹤機構(gòu)的原理極其結(jié)構(gòu)組成、論述主要核心部件凸輪的設(shè)計和設(shè)計原理及過程。關(guān)鍵字：凸輪；噴涂；跟蹤機構(gòu)；噴涂機械是涂裝系統(tǒng)不可缺少的重要設(shè)備，隨著時代進步和電子技術(shù)的不斷發(fā)展，噴涂設(shè)備也由最簡單的噴涂機發(fā)展到現(xiàn)在的噴涂生產(chǎn)線，涂裝生產(chǎn)線主要是用在家用電器、汽車、摩托車、鋼木家具、建筑五金工具、儀器儀表外殼等金屬屬件、塑料件的表面處理。涂裝系統(tǒng)主要有粉末涂裝系統(tǒng)、自動噴漆系統(tǒng)、工業(yè)單機噴涂設(shè)備及汽車特種噴涂設(shè)備等；設(shè)備主要有線處理生產(chǎn)線、睡蓮噴漆室、自動噴粉準裝置、噴粉機器人、烘道、烘房、自動噴淋裝置懸掛物料輸送設(shè)備等。噴涂作為制品表面處理的一種方法和手段，其發(fā)展方興未艾。目前，國內(nèi)噴涂設(shè)備主要有水平往復(fù)自動噴涂機，垂直往復(fù)自動噴涂機、旋轉(zhuǎn)噴涂機、多軸頂噴機、噴涂機器人等，可用于外表面較大物件的自動噴涂。而對于透明或單色瓶、杯、管類零件等小尺寸的物件，如在其內(nèi)表面進行噴涂，可用起到防銹防腐蝕還可以改善觀賞、裝飾美觀性。因此帶動了物件內(nèi)壁噴涂的全自動噴涂機的發(fā)展。在物件內(nèi)壁噴涂的全自動噴涂機中噴涂跟蹤機構(gòu)占有不可或缺的地位。管類零件噴涂跟蹤機構(gòu)用于在管類零件連續(xù)輸送過程中，對管類零件內(nèi)壁噴涂塑料薄膜的機構(gòu)。管類零件等間距的安裝在特制的鏈帶上，鏈帶由鏈輪帶動，沿順時針方向轉(zhuǎn)動。在旋轉(zhuǎn)過程中，噴槍徐徐插入殼內(nèi)進行噴塑，完成后又迅速退回原始位置，再插入下一管類零件重復(fù)前述動作。在本機構(gòu)中運用到二個凸輪來控制噴槍的運動。其中一個凸輪滿足噴槍作軸向往復(fù)移動，另一個凸輪滿足噴槍作往復(fù)擺動的跟蹤運動。所以說本機構(gòu)中凸輪的設(shè)計關(guān)系到整個機構(gòu)的運作良好或是否滿足噴涂要求。在各種機械，特別是自動機和自動控制裝置匯總，廣泛采用各種形式的凸輪機構(gòu)。凸輪機構(gòu)是一種由凸輪、從動件（又稱推桿）和機架組成的傳動機構(gòu)。凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件。被凸輪直接推動的構(gòu)件稱為推桿。凸輪通常為主動件作等速轉(zhuǎn)動，若凸輪為從動件，稱之為反凸輪機構(gòu)。畢業(yè)論文文獻綜述2凸輪機構(gòu)有如下的優(yōu)點：1、從動件的運動規(guī)律可以任意擬定，凸輪機構(gòu)可用于對從動件運動規(guī)律要求嚴格的地方，也可以用于要求從動件作間隙運動的地方，其運動時間與停歇時間的比例以及停歇次數(shù)都可以任意擬定。可以高速啟動，動作準確可靠。2、只要設(shè)計相應(yīng)的凸輪輪廓，就可以使從動件按擬定的規(guī)律運動。3、由于數(shù)控機床及計算機的廣泛應(yīng)用，特別是近年來可以實現(xiàn)計算機輔助設(shè)計與制造，使凸輪輪廓加工并不十分困難。其最大優(yōu)點是只要適當?shù)卦O(shè)計出凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿得到各種預(yù)期的運動規(guī)律，而且相應(yīng)快速，機構(gòu)簡單緊湊。正因如此，凸輪機構(gòu)不可被數(shù)控、電控等裝置完全代替。由于凸輪機構(gòu)和包含凸輪機構(gòu)的各種組合機構(gòu)能夠再現(xiàn)各種預(yù)期的運動規(guī)律，凸輪機構(gòu)在工程中獲得了廣泛的應(yīng)用。諸如在各種半自動和全自動金屬切削機床、內(nèi)燃機、礦石破碎機、模鍛機、冷鐓機、鋼管冷軋機、自動包裝機、織機、家用和工業(yè)用縫紉機、自動繞線機、點焊機、印刷機以及多種農(nóng)業(yè)機械等，均采用了凸輪機構(gòu)。在許多自動化儀表中。也采用凸輪機構(gòu)作為輸出執(zhí)行機構(gòu)。凸輪機構(gòu)的類型很多，按凸輪的形狀分有盤形凸輪、圓柱凸輪。本機構(gòu)就運用一個盤形凸輪和一個圓柱凸輪來滿足。本機構(gòu)采用圓柱凸輪的繞軸轉(zhuǎn)動實現(xiàn)噴槍的往復(fù)運動，并用凸輪的轉(zhuǎn)動控制擺桿的擺動，進而實現(xiàn)滑塊支座帶動噴槍作反復(fù)擺動。一個盤形凸輪來控制噴槍的往復(fù)運動。凸輪機構(gòu)設(shè)計的任務(wù)，是根據(jù)工作要求選定合適的凸輪機構(gòu)的型式、推桿的運動規(guī)律和有關(guān)的基本尺寸，然后根據(jù)選定的推桿運動規(guī)律設(shè)計出凸輪應(yīng)用的輪廓曲線。凸輪的回轉(zhuǎn)軸心為圓心，以凸輪的最小半徑R0圓稱為凸輪的基圓，R0稱為基圓半徑。凸輪與推桿在一點接觸時，推桿處于最低位置。當凸輪沿逆時針轉(zhuǎn)動時，推桿在凸輪廓線的推動下，將由最低位置被推到最高位置，推桿運動的這一過程稱為推程，而相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角0稱為推程運動角。當推桿與凸輪廓線接觸時，推桿處于最高位置而靜止不動，這一過程稱為遠休止，與之相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角01稱為遠休止角。當推桿與凸輪廓線接觸時，推桿由最高位置回到最低位置，這一過程稱為回程，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角0稱為回程運動角。推桿在最低位置靜止不動，這一過程稱為近休止，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角02稱為近休止角。推桿咋推程或回程中移動的距離h稱為推桿的行程。所謂推桿的運動規(guī)律，是指推桿的位移s，速度v，和加速度a隨時間t變化的規(guī)律。根據(jù)推桿運動規(guī)律所用的數(shù)學(xué)表達式的不同，常用的主要有多項式運動規(guī)律和三角函數(shù)運動規(guī)律兩大類。在本設(shè)計中主要用到了多項式運動規(guī)律中的一次多項式運動規(guī)律，所以這里主要介紹一次多項式運動規(guī)律。畢業(yè)論文文獻綜述3推桿的多項式運動規(guī)律的一般表達式為s=C0+C11+C22+Cnn,為凸輪轉(zhuǎn)角；s為推桿位移；C0、C1、C2、Cn為待定系數(shù).可利用邊界條件等來確定。一次多項式運動規(guī)律設(shè)凸輪以等角速度轉(zhuǎn)動，在推程時，凸輪的運動角為0,推桿完成行程行程h，當采用一次多項式運動規(guī)律時，則有；（在推程時）s=C0+C1；v=ds/dt=C1；a=dv/dt=0；設(shè)取邊界條件為：在始點處=0，s=0.在終點處=0s=h。（在回程時）s=h/0；v=-h/0；a=0.由此可知推桿此時作等速運動，故又稱其為等速運動規(guī)律。如果工作中有多種要求，只需把這些要求列成相應(yīng)的邊界條件，并增加多項式中的方次，即可求得推桿相應(yīng)的運動方程式。但當邊界條件增多時，會使設(shè)計計算復(fù)雜，加工精度也難以達到，故通常不宜采用太高次數(shù)的多項式。除了推桿常用的幾種運動規(guī)律外，根據(jù)工作需要，還可以選擇其他類型的運動規(guī)律，或者幾種運動規(guī)律組合使用，以改善推桿的運動和動力特性。構(gòu)造組合運動規(guī)律應(yīng)根據(jù)工作的需要，首先考慮用哪些運動規(guī)律來參與組合，其次要保證各段運動規(guī)律在銜接點上的運動參數(shù)的連續(xù)性，并在運動的起始和終止處滿足邊界條件。選擇推桿運動規(guī)律，首先需滿足機器的工作要求，同時還應(yīng)使凸輪機構(gòu)具有良好的動力特性和使所設(shè)計的凸輪便于加工等。凸輪輪廓曲線設(shè)計依據(jù)的基本原理是反轉(zhuǎn)法原理。推桿的軸線與凸輪回轉(zhuǎn)軸心之間有一偏距。當凸輪以角速度繞軸轉(zhuǎn)動時，推桿在凸輪的推動下實現(xiàn)預(yù)期的運動?，F(xiàn)設(shè)想給整個凸輪機構(gòu)加上一個公共角速度-，使其繞軸心轉(zhuǎn)動。這時凸輪與推桿之間的相對運動并未改變，但此時凸輪將靜止不動，而推桿則一方面隨其導(dǎo)軌以角速度-繞軸心轉(zhuǎn)動，一方面又在導(dǎo)軌內(nèi)作預(yù)期的往復(fù)移動。這樣，推桿在這種復(fù)合運動中，其尖頂?shù)倪\動軌跡即為凸輪輪廓曲線，在設(shè)計凸輪廓線時，可假設(shè)凸輪靜止不動，而使推桿相對于凸輪沿-方向作反轉(zhuǎn)運動，同時又在其導(dǎo)軌內(nèi)作預(yù)期的運動，這樣就作出了推桿的一系列位置，將其尖頂所占據(jù)的一系列位置連成平滑曲線，這就是所要求的凸輪廓線。將滾子中心視為尖頂推桿的尖頂，按前述方法出滾子中心在推桿復(fù)合運動中的軌跡（稱此軌跡為凸輪的理論廓線），然后以理論廓線上一系列點位圓心，以滾子半徑為半徑，作一系列的圓，再作此圓族的包絡(luò)線，即為凸輪的工作廓線（又稱實際廓線）。凸輪的基圓半徑若未指明，通常系指理論廓線的最小半徑?？臻g凸輪機構(gòu)的類型主要分為圓柱凸輪機構(gòu)和圓錐凸輪機構(gòu)兩大類。從動件的運動方式有往復(fù)直動和往復(fù)擺動兩種。從動件與凸輪輪廓的接觸方式大都采用滾子接畢業(yè)論文文獻綜述4觸，也可以采用尖底接觸。機構(gòu)的工作周期為凸輪一整轉(zhuǎn)的倍數(shù)時，必須采用曲線狀的導(dǎo)向塊接觸。由于空間凸輪的輪廓曲面上包含內(nèi)凹部分，因此不能采用平底型從動件。從動件與凸輪的鎖合方式也可分為力鎖合型和幾何鎖合型兩類，凸輪的輪廓曲面可在圓柱體或圓錐體上直接加工而成，也可將輪廓曲面制成允許裝拆的瓦狀塊，用螺釘固定在凸輪基本上。以便調(diào)整和更換，在自動機床中常采用這種結(jié)構(gòu)形式?？臻g凸輪的輪廓是復(fù)雜的空間曲面，欲由從動件的運動規(guī)律計算輪廓曲面的空間坐標是比較復(fù)雜的工作。從制造的角度看，沒有必要按空間曲面的坐標施工。因此，就常規(guī)的空間凸輪機構(gòu)而言，為了簡化空間凸輪輪廓的設(shè)計和制造過程，通常將圓柱凸輪上的圓柱面展開成矩形平面，將圓錐凸輪的圓錐面展開成扇形平面，然后按平面凸輪輪廓曲線的設(shè)計方法求得展開沒上的輪廓曲線坐標。當從動件是擺動從動件時，由于擺角的影響，滾子中心對于圓柱凸輪的相對運動軌跡會偏離圓柱面，因而這種展開設(shè)計方法是一種近似的方法。滾子直動從動件圓柱凸輪機構(gòu)中，從動件的運動方向與凸輪回轉(zhuǎn)軸線平行。設(shè)從動件上的滾子與凸輪的輪廓工作面得接觸寬度為b，在b/2處所對應(yīng)的凸輪圓柱面半徑為凸輪的平均圓柱半徑，稱為基圓柱半徑，乃用Rb表示。凸輪槽深度H的大小應(yīng)保證滾子的端部與槽底之間留有足夠的間隙。若凸輪輪廓采用劃線方法加工，則應(yīng)取凸輪的外圓柱面作為基圓柱面。圓柱凸輪的基圓柱面展開后，得展開的平面移動凸輪輪廓。滾子中心Bi的相對運動軌跡0為理論輪廓曲線，1和2為凸輪工作面得兩條展開輪廓曲線，即實際輪廓曲線。顯然，展開的理論輪廓曲線與從動件的位移曲線具有一致性。X軸線代表凸輪的圓周方向，y軸線為從動件的運動方向，當從從動件的運動規(guī)律給定后，理論輪廓曲線隨著Rb的增大而越趨于平坦，使機構(gòu)的壓力角減小，輪廓曲線上各點的曲率半徑增大（絕對值）。因此，基圓半徑的確定依據(jù)是許用壓力角條件和展開面上的曲率半徑條件。通常直動從動件圓柱凸輪機構(gòu)的許用壓力角=25到30。機構(gòu)采用幾何鎖合方式時，回程許用壓力角與推程相同。通過理論輪廓曲線上任意點作法線nn，nn與y軸夾角即為機構(gòu)的許用壓力角。顯然，該店的斜