專利名稱：整體擺動式傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪繅絲機(jī)絡(luò)交機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種繅絲機(jī)絡(luò)交機(jī)構(gòu)，具體涉及一種整體擺動式傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪繅絲機(jī)絡(luò)交機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
絡(luò)交機(jī)構(gòu)的作用是使卷繞于小上的絲條形成網(wǎng)狀絲片，它影響著絲片成形和干燥質(zhì)量的好壞、復(fù)搖退解的難易以及卷繞裝量的多少等。目前，在國內(nèi)市場上出售的繅絲機(jī)上的絡(luò)交機(jī)構(gòu)，其行程運(yùn)動主要通過三種機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，圓柱凸輪機(jī)構(gòu)，該類型機(jī)構(gòu)可以通過改變圓柱凸輪廓線來實(shí)現(xiàn)絡(luò)交桿勻速往復(fù)運(yùn)動，但在換向時會產(chǎn)生很大的沖擊；不變動程的周轉(zhuǎn)輪系和曲柄滑塊的組合機(jī)構(gòu)，該類型機(jī)構(gòu)運(yùn)動較平穩(wěn)，但運(yùn)動規(guī)律不能滿足要求，形 成的絲片中間凹，兩邊凸，不利于絲片成形穩(wěn)定和絲片厚度的增加度的增加；變動程的周轉(zhuǎn)輪系和曲柄滑塊的組合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，有利于增加重疊周期，改善絲片表面的平整度，但在周期不變的條件下，當(dāng)動程減小時，卷繞角也減小。其移距運(yùn)動主要通過兩種機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，圓柱凸輪機(jī)構(gòu)和平板凸輪機(jī)構(gòu)，因移距運(yùn)動的動程較小，頻率較低，這兩種機(jī)構(gòu)既可以滿足運(yùn)動規(guī)律，又不產(chǎn)生沖擊，但圓柱凸輪和平板凸輪滑道都存在加工困難的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種整體擺動式傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪繅絲機(jī)絡(luò)交機(jī)構(gòu)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
動力由安裝在主軸位于箱體外一端上的從動鏈輪輸入，主軸在箱體內(nèi)一端上依次裝有蝸桿和主動圓錐齒輪；箱體內(nèi)兩側(cè)從下至上依次裝有第二軸、第一軸和曲柄軸，蝸桿與蝸輪相嚙合，蝸輪固定在第二軸上；主動圓錐齒輪與從動圓錐齒輪相嚙合，從動圓錐齒輪和主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪均固定在第一軸上，主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪與從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪相嚙合，從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪固定在曲柄軸上，兩根搖臂的一端分別安裝曲柄軸上，兩根搖臂的另一端分別活套在第一軸上；兩根曲柄的一端分別固定在延伸至箱體外的曲柄軸的兩端上，兩根連桿的一端分別與各自曲柄的另一端相鉸接，兩根連桿的另一端分別與各自絡(luò)交桿相鉸接；由主凸輪和副凸輪組成的共軛凸輪固定在第二軸上，共軛凸輪、叉形擺桿和固定在叉形擺桿上的兩個滾子組成共軛凸輪機(jī)構(gòu)，叉形擺桿為共軛凸輪機(jī)構(gòu)從動件，叉形擺桿的一端通過兩個滾子分別與共軛凸輪中的主凸輪、副凸輪相接觸，叉形擺桿的另一端與搖臂相固連；箱體在曲柄軸外伸兩端處均開有滑槽，工作時曲柄軸隨著搖臂繞著第一軸在箱體上的滑槽內(nèi)擺動。所述的搖臂處于豎直位置時，絡(luò)交桿與從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪軸心組成的平面為水平面。本發(fā)明具有的有益效果是
I)本發(fā)明采用整體擺動式傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪和曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的組合來實(shí)現(xiàn)絡(luò)交機(jī)構(gòu)的行程運(yùn)動，當(dāng)從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪轉(zhuǎn)動一周時，其轉(zhuǎn)速快慢變化四次，剛好與滑塊往復(fù)運(yùn)動一個周期慢快變化四次相對應(yīng)，從而使絡(luò)交桿往復(fù)運(yùn)動過程中有更長的時間接近等速；而行程運(yùn)動傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法是一對偏心齒輪和一對齒數(shù)比為1:2的圓柱齒輪，例如EB型絡(luò)交機(jī)構(gòu)，相比之下本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單。2)本發(fā)明采用共軛凸輪驅(qū)動搖臂產(chǎn)生往復(fù)擺動來實(shí)現(xiàn)絡(luò)交機(jī)構(gòu)的移距運(yùn)動，使絡(luò)交桿在行程運(yùn)動中的始終位置產(chǎn)生周期性的變化，從而克服因行程運(yùn)動左右兩極限位置速度小而產(chǎn)生絲線繞到小后左右兩邊較高的缺點(diǎn)；而移距運(yùn)動傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法是通過少齒差的齒輪、端面凸輪和回位彈簧來實(shí)現(xiàn)，例如EB型絡(luò)交機(jī)構(gòu)，相比之下本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、力口工方便，且不存在彈簧松弛問題。3)本發(fā)明各構(gòu)件都包含在同一箱體中，密封效果好，而且工作過程中箱體固定不動，只有箱體內(nèi)部的搖臂等相關(guān)零件擺動，動力學(xué)特性好；而HR2型和EB型的是整個箱體擺動。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理主視圖。圖2是圖I的左視圖。圖3是圖2的A-A剖面圖。圖4是絡(luò)交桿位移示意圖。圖5是主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪與從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪的嚙合示意圖。圖中1、箱體，2、主動圓錐齒輪，3、蝸桿，4、從動鏈輪，5、主軸，6、蝸輪，7、共軛凸輪，8、滾子，9、叉形擺桿，10、搖臂，11、從動圓錐齒輪，12、主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪，13、從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪，14、滑槽，15、曲柄，16、連桿，17、絡(luò)交桿，18、第二軸，19、第一軸，20、曲柄軸，21、主凸輪，22、副凸輪。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖I、圖2、圖3所示，本發(fā)明中的動力由安裝在主軸5位于箱體I外一端上的從動鏈輪4輸入，主軸5在箱體I內(nèi)一端上依次裝有蝸桿3和主動圓錐齒輪2 ;箱體I內(nèi)兩側(cè)從下至上依次裝有第二軸18、第一軸19和曲柄軸20，蝸桿3與蝸輪6相嚙合，蝸輪6固定在第二軸18上；主動圓錐齒輪2與從動圓錐齒輪11相嚙合，從動圓錐齒輪11和主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪12均固定在第一軸19上，主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪12與從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪13相嚙合，從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪13固定在曲柄軸20上，兩根搖臂10的一端分別安裝曲柄軸20上，兩根搖臂10的另一端分別活套在第一軸19上；兩根曲柄15的一端分別固定在延伸至箱體I外的曲柄軸20的兩端上，兩根連桿16的一端分別與各自曲柄15的另一端相鉸接,兩根連桿16的另一端分別與各自絡(luò)交桿17相鉸接；由主凸輪21和副凸輪22組成的共軛凸輪7固定在第二軸18上，共軛凸輪7、叉形 擺桿9和固定在叉形擺桿9上的兩個滾子8組成共軛凸輪機(jī)構(gòu)，叉形擺桿9為共軛凸輪機(jī)構(gòu)從動件，叉形擺桿9的一端通過兩個滾子8分別與共軛凸輪7中的主凸輪21、副凸輪22相接觸，叉形擺桿9的另一端與搖臂10相固連；箱體I在曲柄軸20外伸兩端處均開有滑槽14，工作時曲柄軸20隨著搖臂10繞著第一軸19在箱體I上的滑槽14內(nèi)擺動。所述的搖臂10處于豎直位置時，絡(luò)交桿17與從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪13軸心組成的平面為水平面。假設(shè)蝸輪6與蝸桿3的減速比是i，那么絡(luò)交桿17往復(fù)運(yùn)動i次，即行程運(yùn)動i個周期，搖臂10擺動一次。如圖5所示，每次行程運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律由一階和二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪副和滑塊機(jī)構(gòu)參數(shù)決定。每次行程運(yùn)動動程大小不變，但是每次行程運(yùn)動開始和結(jié)束的位置呈周期性變化，往復(fù)運(yùn)動i次為I個周期。即絡(luò)交時，絡(luò)交桿17每次行程運(yùn)動
動程盡大小不變，但其始終點(diǎn)位置沿絡(luò)交運(yùn)動方向發(fā)生周期性的變化。如圖4所示，H2為
絡(luò)交桿復(fù)合總動程，它等于絡(luò)交桿每次行程運(yùn)動動程盡與搖臂10擺動產(chǎn)生移距之和，
移距的規(guī)律及大小由共軛凸輪6的輪廓、叉形擺桿9的參數(shù)及主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪12與從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪13的中心距來確定。本發(fā)明的工作原理是
動力由主軸5輸入，主軸5上固定有從動鏈輪4、蝸桿3和主動圓錐齒輪2。絡(luò)交機(jī)構(gòu)的運(yùn)動是行程運(yùn)動和移距運(yùn)動的合成。行程運(yùn)動主動圓錐齒輪2與從動圓錐齒輪11嚙合，從動圓錐齒輪11與主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪12均固定在第一軸19上，通過主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪12與從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪13的嚙合，將動力傳遞給與從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪13均固定在曲柄軸20上的曲柄15，從而帶動曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動，即帶動絡(luò)交桿17作往復(fù)運(yùn)動，每次行程運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律由一階和二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪副和滑塊機(jī)構(gòu)參數(shù)決定。移距運(yùn)動蝸桿3與蝸輪6相嚙合，將動力傳遞給與蝸輪均固定在第二軸18上的共軛凸輪7，共軛凸輪7的轉(zhuǎn)動帶動共軛凸輪從動件叉形擺桿9擺動，叉形擺桿9固定在安裝于第一軸19的搖臂10上，從而帶動搖臂10產(chǎn)生往復(fù)擺動，其擺動規(guī)律決定于共軛凸輪7的輪廓、叉形擺桿9的參數(shù)和擺臂10的長度，使絡(luò)交桿17在行程運(yùn)動中的開始和結(jié)束位置產(chǎn)生周期性的變化。絲線穿過絡(luò)交桿17，隨著絡(luò)交桿17的往復(fù)運(yùn)動繞到小上，形成梯形絲片斷面形狀。 上述具體實(shí)施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種整體擺動式傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪繅絲機(jī)絡(luò)交機(jī)構(gòu)，其特征在于動力由安裝在主軸(5)位于箱體(I)外一端上的從動鏈輪(4)輸入，主軸(5)在箱體(I)內(nèi)一端上依次裝有蝸桿(3)和主動圓錐齒輪(2);箱體(I)內(nèi)兩側(cè)從下至上依次裝有第二軸(18)、第一軸(19)和曲柄軸(20)，蝸桿(3)與蝸輪(6)相嚙合，蝸輪(6)固定在第二軸(18)上；主動圓錐齒輪(2)與從動圓錐齒輪(11)相嚙合，從動圓錐齒輪(11)和主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪(12)均固定在第一軸(19)上，主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪(12)與從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪(13)相嚙合，從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪(13)固定在曲柄軸(20)上，兩根搖臂(10)的一端分別安裝曲柄軸(20)上，兩根搖臂(10)的另一端分別活套在第一軸(19)上；兩根曲柄(15)的一端分別固定在延伸至箱體(I)外的曲柄軸(20)的兩端上，兩根連桿(16)的一端分別與各自曲柄(15)的另一端相鉸接，兩根連桿(16)的另一端分別與各自絡(luò)交桿(17)相鉸接；由主凸輪(21)和副凸輪(22)組成的共軛凸輪(7)固定在第二軸(18)上，共軛凸輪(7)、叉形擺桿(9)和固定在叉形擺桿(9)上的兩個滾子(8)組成共軛凸輪機(jī)構(gòu)，叉形擺桿(9)為共軛凸輪機(jī)構(gòu)從動件，叉形擺桿(9)的一端通過兩個滾子⑶分別與共軛凸輪⑵中的主凸輪(21)、副凸輪(22)相接觸，叉形擺桿(9)的另一端與搖臂(10)相固連；箱體(I)在曲柄軸(20)外伸兩端處均開有滑槽(14)，工作時曲柄軸(20)隨著搖臂(10)繞著第一軸(19)在箱體(I)上的滑槽(14)內(nèi)擺動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種整體擺動式傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪繅絲機(jī)絡(luò)交機(jī)構(gòu)，其特征在于所述的搖臂(10)處于豎直位置時，絡(luò)交桿(17)與從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪(13)軸心組成的平面為水平面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種整體擺動式傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪繅絲機(jī)絡(luò)交機(jī)構(gòu)。動力由安裝在主軸位于箱體外一端上從動鏈輪輸入，主軸在箱體內(nèi)一端上依次裝有蝸桿和主動圓錐齒輪；箱體內(nèi)依次裝有第二軸、第一軸和曲柄軸，蝸輪固定在第二軸上；從動圓錐齒輪和主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪均固定在第一軸上，從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪固定在曲柄軸上，兩根搖臂一端分別安裝曲柄軸上，兩根搖臂另一端活套在第一軸上。本發(fā)明使絡(luò)交桿往復(fù)運(yùn)動過程中有更長的時間接近等速；使絡(luò)交桿在行程運(yùn)動中的開始和結(jié)束位置產(chǎn)生周期性的變化，克服因行程運(yùn)動左右兩極限位置速度小而產(chǎn)生絲線繞到小籰后左右兩邊較高的缺點(diǎn)。該機(jī)構(gòu)各構(gòu)件都包含在同一箱體中，密封效果好。
文檔編號D01B7/04GK102747430SQ20121017994
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月4日
發(fā)明者孫良, 徐賓, 王英, 陳建能 申請人:浙江理工大學(xué)