优点:多用在需要快速并且定位精度要求高,并能承载高负荷,高精度,传动震动小的场合。,能保持匀速运动符合任务书中的镀层在轨面上连续平整,能保证车辆运行平稳的要求。
缺点:设计结构较为复杂,需要设计固定机架的结构,因此增加了工业生产成本。因而不采用。
(2) 方案二:曲柄连杆机构
曲柄摇杆移动结构传动的工作原理:在铰链四杆机构的发展更新过程中,出现了曲柄连杆结构,它由低副联接几组刚性元件而组成。通过低副或者高副联接曲柄,摇杆,连接杆,和滑块共同组成的一种移动机构。其原理图如图3-2所示:
曲柄滑块机构的分类:
根据结构特点,将其分成3大类:对心曲柄滑块、偏置曲柄滑块、偏心轮机构其原理图如图3-2所示:
图3-2 对心曲柄滑块
图3-2 偏置曲柄滑块
图3-2 偏心轮机构
优点:结构较为简单,使用寿命长,文护保养要求不高,灵活度比较强。
缺点:有急回特性不能保持匀速运动,但任务要求设备作业速度1-2米/分钟, 可调,满足不同镀层厚度要求,故此种结构设计不能满足设计要求。
(3) 方案三:滚珠丝杠副
滚珠丝杠的传动模式:在机械运动过程中,有时需要将回转运动转化成为直线平移运动,这时候就需要滚珠丝杠来完成此项要求。滚珠在丝杠上滚动,从而代替了丝杠配合的螺母副的滑动,降低了摩擦系数,拥有高效率的特点。滚珠丝杠结构原理图如图3-3所示:
图3-3 滚珠丝杠结构原理图
滚珠丝杠由丝杠,螺母副及其配合的螺母座,滚珠及其配合的滚道,共同组成。
工作原理:加工一条圆弧回旋滚道在丝杠和螺母副上,这样,当螺母和丝杠组合在一起时则形成了一条回旋的圆珠滚道,滚珠就将按照滚道滚动,并充满整个滚道,一直循环运动,在滚道的两侧还设有挡珠,防止滚珠滑出。
优点:传动比高,传动效率可到达90%~99%。摩擦系数小,是因为利用滚珠的滚动摩擦取代了普通丝杠与螺母副的滑动摩擦。消除了轴向间隙,同时,正是因为滚珠的运动,也提高了机构的刚性。消除了轴向间隙,延长了使用寿命。
缺点:加工成本高,大多需要良好的合金金属,并且需要进行热处理工艺提高材料的硬度。并且机械结构复杂,需要人工和机械长期保养文护。
在对比了三种移动方式的优缺点后,结合本次镀笔移动机构的设计要求,和性能参数指标,滚珠丝杠虽在经济性和制造工艺上较其他两种移动方案稍有不足,但由于其运动的平稳性,摩擦系数小等优点适于本次设计,故选用滚珠丝杠副控制镀笔的移动。
综上所述,选择方案(三)滚珠丝杠机构进行镀笔移动机构的设计。
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