来源：网络转载更新时间：2020-07-14 15:32:41点击次数：2414次
在轻工机械中，常可见三轮四杆机构用于实现短暂停歇":，它具有便于调节、结构紧凑, 制造方便，运转平稳等许多优点。如上海益民食品一厂从德国引进的太妃糖包装机中、驱动 糖条输送部件就是用图1所示的三轮四杆机构叫图中，1为齿轮，2为连杆，3为主动齿轮，4 为盘形曲柄,5为揺杆,6为从动齿轮"
糖团被热轧成条状后，连续被送入包装机进行切块、包装。在刀接触糖条而进行切糖时， 希望糖条停止输送;切糖完毕，刀离开糖条后，又希望糖条快速送进"以此来保证糖块外形整 齐，并有较高生产率，该三轮四肝机构能满足上述工艺要求.
三轮四杆机构运动简图如图2所示，山齿轮1、4利5与曲柄揺杆机构Ao ABBo组成.
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2 W与。的关系式
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三轮四杆机构的刀的瞬时位置如图4所示.齿轮5和齿轮1的相对速度瞬心p位于直 线AoBt和CD的交点上。于是可得关系式W~ [ cLts/ci) I Lin = Xmin/(xmi„ -F d).式中， 端m= PAo,贝 11 d/xmi„= (1— W}/W.
过点，作A『平行CD分别交A矿和BaB于E和F点,再过8。点，作B.G垂直
交于G点.在相似三角形PB.D和A0B0F中 B^F/FD = W)/ W
BaF + FD = —s 将式(16)和(17)联立求解，得瓦戸=(1 一甲)％初=口一 W*.
又因EC=FD,故 AE=ri~ Wr5=
在直角三角形A.B.G中
小=(E 十薜十頁⑦2 +瓦匸
式中:
AaE — AEcosji — acos5 = (r, — Wr5)cos/i — acos<5 EF— 2(r< + FDcosfi— 2(r4 4- Wr5)cos^
FG = BtiFcosji = (1 一 W)rscos/S
BoG = 8oFsin步=(1 一 W)rssin#
在三角形A0AE中心sind =①一 Wrs)sin^r于是
ccostS = ^/(rc~ VK?'s)cos2/?-(ri - Wrs)z +a2 将式Q9)和式(20)代入式(18),得
d，= [ (6 + c) cos^—J 尸 eosj—尸+ a'] ’ + bs in 节 式中，B = □ + r<, C= r< +r 5，T= r, — Wr,. U= (1 — W)r^
16&c(&c-7U)rcos7-16&c(6c-T£7)(T2-a2)cos^-(& + c)!(^-a2)=0 (22) 解式(22)得
cos^=[(7B-aI)/2r]{l + C(64-c)2-r-[72V4y6c(bc-TL0 (23)
将式(23
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(24) 式(24)就是W和俭的关系式’
原包装机的三轮四杆机构中，齿轮模数均为 m = 2mm,齿轮1的齿数= 25 ,其节圆半径 rl = niZ1/2 = 25mm;齿轮4的齿数么=55,其节圆 半径七=50mm;齿轮5的齿数％ = 2乙=50,其节 圆半径r；= 2ri = 50mm;机架长度d= 115mm=取 1¥=0.25,0.20, -0.05,代人式(24)分别求出相 应的曲柄长度a.再按式(12), (14)和(15).可绘出如 图5所示从动齿轮5的运动线图。
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= arccosfX.b1+c2 ~ (d— ayj/2bc) 1
fi = arccos([(J2 + a2)—(62+cs)]/2&c)' 求y,和y2 ,可得最小传动角編l Min加,呢｝'虬 再以饥为变量，分别以[w/co^Tmax 和I £s/oj2|Tmax为目标函数用黄金分割法捜索
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表1 |
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W |
a |
|
|
|e"础 lw |
|
0>25 |
9,9S50 |
67.62 |
0.075476 |
0.26433 |
|
0.20 |
12.01013 |
66.06 |
0.80690 |
0.32160 |
|
CL15 |
14.04612 |
64.50 |
0.85^15 |
0.33074 |
|
0J0 |
16.09368 |
62.94 |
0091243 |
0.441% |
|
0,05 |
18.15357 |
61,39 |
0,96585 |
D.50549 |
|
0.00 |
20.22662 |
59.B3 |
1.01973 |
0.57157 |
|
-0.05 |
22.31368 |
58.27 |
1.07408 |
0.6d048 |
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可得原机构的和丨C5/(yi|->max列于表L |
由表1可见，曲柄长度a调节得愈短，相应的愈大，[伽和丨鸵/岡皿愈小, 即运动愈平稳.但a愈短则W愈大，即淳歇时间愈短.因此,只要停歇时冋能满足工艺要求， 尽可能取IV大些,国外引进的先进机器中，往往取陟等于平均传动比之半E%由式(11)可 知，原机构的平均传动比为0.5,故秘可取到0.25.
3改进设计保持原机构的机架长度4、齿轮1和5不变，取W=0.25,Z, = 55,54, •、••、- ,40,可由 式(24)求得a,由式(25)求得加”,列于表2o
从表 2 可见.当 Z」= 43.即 r〈 = 43mm 时，a = 8.96713mm, 6 = 68mm,c= 93mm,其最小 传动角 7ml„=80.47° 较大.逬一步保持 d= 115mm不变，取 0.25, Z, = 25,24r - 17, Z5 = 2Zi，Z4 = 55,54, - ,40,由式（24）和（25）可求得a和y„in.比较后可得：当 务= 18,么=54肘.有最大的？亦=83.38°.如表3所示.
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表2 |
表3 |
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& |
a |
b |
c |
,皿貝 |
|
a |
b |
C |
:，nir> |
|
55 |
9.98500 |
80 |
105 |
67.62 |
55 |
6.19578 |
73 |
91 |
82.05 |
|
54 |
9.91947 |
79 |
104 |
68.53 |
54 |
6 J1874 |
72 |
90 |
83.38 |
|
53 |
9,85116 |
78 |
103 |
69,46 |
53 |
6.33767 |
71 |
89 |
81.99 |
|
52 |
9.77988 |
77 |
102 |
70.43 |
52 |
6,225225 |
70 |
S8 |
80.38 |
|
|
9.70545 |
76 |
101 |
7侦3 |
51 |
6.16212 |
69 |
87 |
78.71 |
|
6C |
9.62766 |
75 |
100 |
72,46 |
50 |
6.0668€ |
68 |
86 |
76.97 |
|
49 |
9.54628 |
74 |
&9 |
73.52 |
却 |
5.96601 |
67 |
85 |
75.15 |
|
48 |
9,46107 |
73 |
98 |
74.62 |
48 |
5.85906 |
66 |
8-1 |
75.25 |
|
47 |
9,37177 |
72 |
97 |
76.76 |
47 |
6.71539 |
65 |
83 |
71.27 |
|
J6 |
9.27806 |
71 |
96 |
76.94 |
46 |
5.62433 |
64 |
32 |
69.18 |
|
45 |
9.17964 |
70 |
95 |
78.17 |
45 |
5.49506 |
63 |
81 |
66用9 |
|
44 |
9,07613 |
69 |
94 |
79.44 |
44 |
5.3^665 |
62 |
B0 |
64.69 |
|
43 |
3.96713 |
68 |
93 |
80.47 |
43 |
5.207^9 |
61 |
79 |
62.25 |
|
42 |
8.85220 |
67 |
92 |
78.84 |
42 |
5.04775 |
60 |
78 |
59-66 |
|
41 |
8.730S3 |
66 |
91 |
77.16 |
41 |
4.S7430 |
59 |
77 |
56,92 |
|
•40 |
8.G0247 |
65 |
90 |
75.38 |
40 |
4,68565 |
58 |
76 |
53.98 |
图6所示为改进后三轮四杆机构的运动线圈.在该机构中，机架长度rf-115mm保持不 变.齿轮1的齿数务=18,其节圆半径□ = 18mm;齿轮4的齿数务= 54,其节圆半径r,— 54mm;齿轮5的齿数爲=2务=36,其节圆 半径s = 36mm。连杆长度 6=rL + n —72mm,摇杆长度 C=n + rs=9D mm.仍取 W7=0.25.0.20,…，一0.05,可计 算出 a,y„in, Ecos/coilma.和 I £s/
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