CN102691112B - 一阶和二阶变性椭圆齿轮缫丝机络交机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一阶和二阶变性椭圆齿轮缫丝机络交机构。动力由主轴输入，主轴上依次固定有主动链轮、蜗杆和主动圆锥齿轮，主轴两侧对称安装结构相同的络交机构；主动一阶变性椭圆齿轮与从动二阶变性椭圆齿轮相啮合，从动二阶变性椭圆齿轮与曲柄固定在同一轴上，通过连杆带动络交杆作往复络交运动；叉形摆杆的一端通过两个滚子与共轭凸轮中的主凸轮、副凸轮相接触，叉形摆杆的另一端与齿轮箱相固联，并空套在第四轴上，从而带动齿轮箱体产生往复摆动。本发明的行程运动使速度更加平稳；移距运动使络交杆在行程运动中的开始和结束位置产生周期性的变化，克服了因行程运动左右两极限位置速度小而产生丝线绕到小?后左右两边较高的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及一种缫丝机络交机构，具体涉及一种一阶和二阶变性椭圆齿轮缫丝机络交机构。
背景技术
络交机构的作用是使卷绕于小䈅上的丝条形成网状丝片，它影响着丝片成形和干燥质量的好坏、复摇退解的难易以及卷绕装量的多少等。络交机构必须具备使相邻两层缫丝的丝条不发生重叠而均匀地卷取，丝条切断时容易找头，卷于小䈅边的丝条即使重叠较多也不发生塌边的功能。络交机构最终执行构件——络交杆的运动是行程运动和移距运动的合成。
目前，在国内市场上出售的缫丝机上的络交机构，其行程运动主要通过三种机构实现：圆柱凸轮机构，该类型机构可以通过改变圆柱凸轮廓线来实现络交杆匀速往复运动，但在换向时会产生很大的冲击；不变动程的周转轮系和曲柄滑块的组合机构，该类型机构运动较平稳，但运动规律不能满足要求，形成的丝片中间凹，两边凸，不利于丝片成形稳定和丝片厚度的增加度的增加；变动程的周转轮系和曲柄滑块的组合机构设计，有利于增加重叠周期，改善丝片表面的平整度，但在周期不变的条件下，当动程减小时，卷绕角也减小。其移距运动主要通过两种机构实现：圆柱凸轮机构和平板凸轮机构，因移距运动的动程较小，频率较低，这两种机构既可以满足运动规律，又不产生冲击，但圆柱凸轮和平板凸轮滑道都存在加工困难和磨损的问题。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种一阶和二阶变性椭圆齿轮缫丝机络交机构。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明的动力由主轴输入，主轴上依次固定有主动链轮、蜗杆和主动圆锥齿轮；主动链轮经过链条将动力传给从动链轮，从动链轮和主动圆柱齿轮都固定在第一轴上，主动圆柱齿轮与从动圆柱齿轮相啮合，从动圆柱齿轮和小䈅都固定在第二轴上；蜗杆与蜗轮相啮合，蜗轮固定在第三轴上；主动圆锥齿轮分别与左从动圆锥齿轮和右从动圆锥齿轮相啮合，左从动圆锥齿轮固定于左第四轴的一端上，右从动圆锥齿轮固定于右第四轴的一端上； 主轴两侧分别对称安装结构相同的左络交机构和右络交机构，第三轴的两端、左第四轴的另一端和右第四轴的另一端分别伸入到各自的左络交机构和右络交机构内；所述的左络交机构的结构是：左第四轴支撑在左齿轮箱上，左主动一阶变性椭圆齿轮固定在左齿轮内的左第四轴的另一端上，左主动一阶变性椭圆齿轮与左从动二阶变性椭圆齿轮相啮合，左从动二阶变性椭圆齿轮固定在左第五轴上，左第五轴支撑在左齿轮箱上；左曲柄的一端固定在左第五轴延伸至左齿轮箱体外的一端上，左连杆的一端与左曲柄的另一端相铰接，左连杆的另一端与左络交杆的一端相铰接；由左主凸轮和左副凸轮组成的左共轭凸轮固定在第三轴上，左共轭凸轮、左叉形摆杆和固定在左叉形摆杆上的两个左滚子组成左共轭凸轮机构，左叉形摆杆为左共轭凸轮机构从动件，左叉形摆杆的一端通过两个左滚子分别与左共轭凸轮中的左主凸轮、左副凸轮相接触，左叉形摆杆的另一端与左齿轮箱相固联，并空套在左第四轴上。
所述的左主动一阶变性椭圆齿轮与左从动二阶变性椭圆齿轮的转动中心连线处于水平线时，左络交杆也处在同一水平线上。
所述的左主动一阶变性椭圆齿轮与左从动二阶变性椭圆齿轮的中心距为50~60mm。
工作时，所述的左齿轮箱的上下摆动角度为10°，以水平线为对称轴线的上下摆动角度为5°。
本发明具有的有益效果是：
本发明采用一阶和二阶变性椭圆齿轮和曲柄滑块机构的组合来实现络交机构的行程运动，这样当二阶变性椭圆齿轮转动一周时，其转速快慢变化四次，刚好与滑块往复运动一个周期慢快变化四次相对应，从而使络交杆往复运动过程中有更长的时间接近等速，且该曲柄滑块机构可近似为对心曲柄滑块机构，进程和回程不存在急回，使速度更加平稳；采用共轭凸轮带动齿轮箱体产生往复摆动来实现络交机构的移距运动，磨损小，使络交杆在行程运动中的始终位置产生周期性的变化，从而克服因行程运动左右两极限位置速度小而产生丝线绕到小䈅后左右两边较高的缺点，这样形成的丝片厚薄均匀、成形良好，且采用共轭凸轮，加工方便。
附图说明
图1是本发明的结构原理主视图。
图2是图1的俯视图。
图3是络交杆位移图。
图4是小䈅上的丝片断面图。
图5是主动一阶变性椭圆齿轮和从动二阶变性椭圆齿轮的啮合示意图。
图中：1. 主轴，2. 主动链轮，3. 蜗杆，4. 主动圆锥齿轮，5. 从动链轮，6. 主动圆柱齿轮，7. 第一轴，8. 从动圆柱齿轮，9.小䈅，10. 第二轴，11. 蜗轮，12. 第三轴，13. 左从动圆锥齿轮，13′. 右从动圆锥齿轮，14. 左第四轴，14′. 右第四轴，15. 左主动一阶变性椭圆齿轮，15′. 右主动一阶变性椭圆齿轮，16. 左从动二阶变性椭圆齿轮，16′. 右从动二阶变性椭圆齿轮，17. 左第五轴，17′. 右第五轴，18. 左齿轮箱，18′. 右齿轮箱，19.左曲柄，19′. 右曲柄，20. 左连杆，20′. 右连杆，21. 左络交杆，21′. 右络交杆，22. 左共轭凸轮，22′. 右共轭凸轮，23. 左叉形摆杆，23′. 右叉形摆杆，24. 左滚子，24′. 右滚子，25. 左主凸轮，25′. 右主凸轮，26. 左副凸轮，26′. 右副凸轮，E.左络交机构，F.右络交机构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2所示，本发明的动力由主轴1输入，主轴1上依次固定有主动链轮2、蜗杆3和主动圆锥齿轮4；主动链轮2经过链条将动力传给从动链轮5，从动链轮5和主动圆柱齿轮6都固定在第一轴7上，主动圆柱齿轮6与从动圆柱齿轮8相啮合，从动圆柱齿轮8和小䈅9都固定在第二轴10上；蜗杆3与蜗轮11相啮合，蜗轮11固定在第三轴12上；主动圆锥齿轮4分别与左从动圆锥齿轮13和右从动圆锥齿轮13′相啮合，左从动圆锥齿轮13固定于左第四轴14的一端上，右从动圆锥齿轮13′固定于右第四轴14′的一端上； 主轴1两侧分别对称安装结构相同的左络交机构E和右络交机构F，第三轴12的两端、左第四轴14的另一端和右第四轴14′的另一端分别伸入到各自的左络交机构E和右络交机构F内。
如图1、图2所示，左络交机构E的结构是：左第四轴14支撑在左齿轮箱18上，左主动一阶变性椭圆齿轮15固定在左齿轮箱18内的左第四轴14的另一端上，左主动一阶变性椭圆齿轮15与左从动二阶变性椭圆齿轮16相啮合，左从动二阶变性椭圆齿轮16固定在左第五轴17上，左第五轴17支撑在左齿轮箱18上；左曲柄19的一端固定在左第五轴17延伸至左齿轮箱体18外的一端上，左连杆20的一端与左曲柄19的另一端相铰接，左连杆20的另一端与左络交杆21的一端相铰接；由左主凸轮25和左副凸轮26组成的左共轭凸轮22固定在第三轴12上，左共轭凸轮22、左叉形摆杆23和固定在左叉形摆杆23上的两个左滚子24组成左共轭凸轮机构，左叉形摆杆23为左共轭凸轮机构从动件，左叉形摆杆23的一端通过两个左滚子24分别与左共轭凸轮22中的左主凸轮25、左副凸轮26相接触，左叉形摆杆23的另一端与左齿轮箱18相固联，并空套在左第四轴14上。
左主动一阶变性椭圆齿轮15与左从动二阶变性椭圆齿轮16的转动中心连线处于水平线时，左络交杆21也处在同一水平线上。
左主动一阶变性椭圆齿轮15与左从动二阶变性椭圆齿轮16的中心距为50~60mm。
左齿轮箱18的上下摆动角度为10°，以水平线为对称轴线的上下摆动角度为5°。
如图2所示，右络交机构F的结构是：右第四轴14′支撑在右齿轮箱18′上，右主动一阶变性椭圆齿轮15′固定在右齿轮箱18′内的右第四轴14′的另一端上，右主动一阶变性椭圆齿轮15′与右从动二阶变性椭圆齿轮16′相啮合，右从动二阶变性椭圆齿轮16′固定在右第五轴17′上，右第五轴17′支撑在右齿轮箱18′上；右曲柄19′的一端固定在右第五轴17′延伸至右齿轮箱体18′外的一端上，右连杆20′的一端与右曲柄19′的另一端相铰接，右连杆20′的另一端与右络交杆21′的一端相铰接；由右主凸轮25′和右副凸轮26′组成的右共轭凸轮22′固定在第三轴12′上，右共轭凸轮22′、右叉形摆杆23′和固定在右叉形摆杆23′上的两个右滚子24′组成右共轭凸轮机构，右叉形摆杆23′为右共轭凸轮机构从动件，右叉形摆杆23′的一端通过两个右滚子24′分别与右共轭凸轮22′中的右主凸轮25′、右副凸轮26′相接触，右叉形摆杆23′的另一端与右齿轮箱18′相固联，并空套在右第四轴14′上。
右主动一阶变性椭圆齿轮15′与右从动二阶变性椭圆齿轮16′ 的转动中心连线处于水平线时，右络交杆21′也处在同一水平线上。
右主动一阶变性椭圆齿轮15′与右从动二阶变性椭圆齿轮16′的中心距为50~60mm。
右齿轮箱18′的上下摆动角度为10°，以水平线为对称轴线的上下摆动角度为5°。
如图3所示，假设蜗轮蜗杆的减速比是i，那么左、右络交杆21、21′往复运动i次，即行程运动i个周期，齿轮箱18、18′摆动一次。每次行程运动的运动规律由一阶—二阶变性椭圆齿轮的节曲线和滑块机构参数决定，节曲线如图5所示。每次行程运动动程大小不变，但是每次行程运动开始和结束的位置呈周期性变化， i次为1个周期，即络交时络交杆每次行程运动动程
大小不变，但其始终点位置沿络交运动方向发生周期性的变化。
为络交杆复合总动程，它等于络交杆每次行程运动动程
与左、右齿轮箱18、18′摆动产生移距之和，移距的规律及大小由左、右共轭凸轮22、22′的轮廓、左、右叉形摆杆23、23′的参数及左、右主动一阶变性椭圆齿轮15、15′与左、右从动二阶变性椭圆齿轮16、16′的中心距来确定。形成的丝片断面形状为梯形，如图4所示。
本发明的工作原理是：
动力由主轴输入，主轴上固定有主动链轮、蜗杆和主动圆锥齿轮。主动链轮经链条将动力传递给从动链轮，从动链轮和主动圆柱齿轮固定在同一根轴上，通过主动圆柱齿轮和从动圆柱齿轮的啮合，将动力传递到与从动圆柱齿轮固定在同一根轴上的小䈅。
主轴两侧对称安装结构相同的左络交机构和右络交机构，络交机构的运动是行程运动和移距运动的合成。行程运动：主动圆锥齿轮与从动圆锥齿轮啮合，从动圆锥齿轮与主动一阶变性椭圆齿轮固定在同一根轴上，通过主动一阶变性椭圆齿轮与从动二阶变性椭圆齿轮的啮合，将动力传递给与从动二阶变性椭圆齿轮固定在同一根轴上的曲柄，从而带动曲柄滑块机构运动，即带动络交杆作往复运动，每次行程运动的运动规律由一阶和二阶变性椭圆齿轮的节曲线和滑块机构参数决定。移距运动：蜗杆与蜗轮相啮合，将动力传递给与蜗轮固定在同一根轴上的共轭凸轮，共轭凸轮的转动带动共轭凸轮从动件叉形摆杆作上下摆动，叉形摆杆空套在从动圆锥齿轮轴上，并与齿轮箱相固联，从而带动齿轮的箱体产生摆动，其摆动规律决定于共轭凸轮的轮廓和叉形摆杆的参数，使络交杆在行程运动中的开始和结束位置产生周期性的变化。丝线穿过络交杆，随着络交杆的往复运动绕到小䈅上，形成如图3所示的梯形丝片断面形状。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种一阶和二阶变性椭圆齿轮缫丝机络交机构，动力由主轴(1)输入，主轴(1)上依次固定有主动链轮(2)、蜗杆(3)和主动圆锥齿轮(4)；主动链轮(2)经过链条将动力传给从动链轮(5)，从动链轮(5)和主动圆柱齿轮(6)都固定在第一轴(7)上，主动圆柱齿轮(6)与从动圆柱齿轮(8)相啮合，从动圆柱齿轮(8)和小䈅(9)都固定在第二轴(10)上；蜗杆(3)与蜗轮(11)相啮合，蜗轮(11)固定在第三轴(12)上；主动圆锥齿轮(4)分别与左从动圆锥齿轮(13)和右从动圆锥齿轮(13′)相啮合，左从动圆锥齿轮(13)固定于左第四轴(14)的一端上，右从动圆锥齿轮(13′)固定于右第四轴(14′)的一端上； 主轴(1)两侧分别对称安装结构相同的左络交机构(E)和右络交机构(F)，第三轴(12)的两端、左第四轴(14)的另一端和右第四轴(14′)的另一端分别伸入到各自的左络交机构(E)和右络交机构(F)内；其特征在于：
所述的左络交机构(E)的结构是：左第四轴(14)支撑在左齿轮箱(18)上，左主动一阶变性椭圆齿轮(15)固定在左齿轮箱(18)内的左第四轴(14)的另一端上，左主动一阶变性椭圆齿轮(15)与左从动二阶变性椭圆齿轮(16)相啮合，左从动二阶变性椭圆齿轮(16)固定在左第五轴(17)上，左第五轴(17)支撑在左齿轮箱(18)上；左曲柄(19)的一端固定在左第五轴(17)延伸至左齿轮箱(18)外的一端上，左连杆(20)的一端与左曲柄(19)的另一端相铰接，左连杆(20)的另一端与左络交杆(21)的一端相铰接；由左主凸轮(25)和左副凸轮(26)组成的左共轭凸轮(22)固定在第三轴(12)上，左共轭凸轮(22)、左叉形摆杆(23)和固定在左叉形摆杆(23)上的两个左滚子(24)组成左共轭凸轮机构，左叉形摆杆(23)为左共轭凸轮机构从动件，左叉形摆杆(23)的一端通过两个左滚子(24)分别与左共轭凸轮(22)中的左主凸轮(25)、左副凸轮(26)相接触，左叉形摆杆(23)的另一端与左齿轮箱(18)相固连，并空套在左第四轴(14)上。
2.根据权利要求1所述的一种一阶和二阶变性椭圆齿轮缫丝机络交机构，其特征在于：所述的左主动一阶变性椭圆齿轮(15)与左从动二阶变性椭圆齿轮(16) 的转动中心连线处于水平线时，左络交杆(21)也处在同一水平线上。
3.根据权利要求1所述的一种一阶和二阶变性椭圆齿轮缫丝机络交机构，其特征在于：所述的左主动一阶变性椭圆齿轮(15)与左从动二阶变性椭圆齿轮(16)的中心距为50~60mm。
4.根据权利要求1所述的一种一阶和二阶变性椭圆齿轮缫丝机络交机构，其特征在于：工作时，所述的左齿轮箱(18)的上下摆动角度为10°，以水平线为对称轴线的上下摆动角度为5°。
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