全自动绕线机分为绕线和排线两个部分,所以全自动绕线机（如下图）的传动部分也独立的两个部分。绕线部分的传动是将电机的转动传递到夹头,使夹头按照既定的转速电脑自动绕线机的研究与开发旋转,完成绕线动作。排线部分的传动是将步进电机的转动转化为平动,按照技术要求进行排线。两个部分的负载和精度有所不同,绕线部分要求转速高、负载较大,但是精度要求不高,而排线部分转数低、负载轻,但是精度要求高。所以在整个结构设计中,传动系统的设计好坏关系到整个系统的精度、效率、可靠性。

因此,在传动系统的设计上应该保证排线的精度,减小绕线部分的震动,这样才能使两边协调。绕线部分选用的是高转速的交流电机,所以传动比也应该选用大于1,使夹头在一个比较合适的速度下转动。排线部分运动速度比较慢,要求运动精确,所以应该选择传动比小于1的结构。

全自动绕线机带传动的特点

带传动是利用中间挠性带传递运动和动力的机械传动。带传动由主轮从轮和紧套在两个轮上的带组成。按照工作原理带传动可以分为摩擦传动和啮合传动两类。靠摩擦传递运动和动力的有,平带传动,V型带传动,圆带传动和楔型带传动,他们的区别是横截面形状的不同;而同步带传动则是靠带内表面的凸齿和带轮上的齿槽相啮合来传递运动和动力。

平带传动靠带的环形内表面与带轮外表面压紧产生摩擦力。常见平带有帆布芯平带、皮革平带、编织平带和复合平带等。一般用接头连接成环形,故传动不够平稳。由于平带较软可扭曲,在小功率传动中按轴的相对位置和转动关系主要可以分成三中传动形式:开口传动—两轴平行,转向相同,是最常用的形式;交叉传动—两轴平行,转向相反,用于改变转动方向;半交叉传动—两轴交错,其交错角通常为九十度,用来传递空间两交错轴之间的转动,带呈半交错状态,只适于单向传动。

V带传动靠带的两个侧面与相应槽轮的两侧面压紧产生摩擦力。与平带传动相比,当带的初拉力相同,即带对带轮的压紧力相同时,V带传动比平带传动的摩擦力大,故能传递较大功率,结构较为紧凑,且v带无接头,传动比较平稳,故应用最广。适用于两轴平行且转向相同的中等功率传动,通常传动功率小于100千瓦,带速在5~25米/秒之间,传动比最大为7。

圆带传动靠带与轮槽压紧产生摩擦力。带用皮革或者合成纤维制成,分有接头和无接头两种。常用于低速轻载的机械,如缝纫机、真空吸尘器和磁带盘的机械传动。

多楔带传动靠斜面摩擦工作。其带是在平胶带基体上做出若干纵向楔,带轮也有相应的环形轮槽。摩擦力和横向刚度较大,张紧力小,常用于要求结构紧凑且传动功率较大的场合,特别适用于要求V带根数多或者垂直于地面的平行轴传动。

1、与其它全自动绕线机比较带传动的主要特点

优点是:

(1)带传动利用挠性带来传递动力有弹性,能缓冲吸振、传动平稳噪音小。

(2)允许中心距变化范围比较大,中近距可以调整,在两轴距比较远的场合应用比较多。

(3)结构简单,制造安装方便,成本低廉。

(4)利用摩擦传递动力,当过载的时候打滑,具有安全保护的作用。

缺点是:

(1)存在弹性滑动,传动比不恒定,传动效率低η=0.90~0.94,损坏快,寿命短(约为1000~5000小时)。

(2)传动的外轮廓尺寸大,结构不紧凑。

(3)带与带轮之间会摩擦放电,不宜在高温、易燃的场合下工作。

(4)由于带需要张紧故轴和轴承需要承受比较大的力。

自动绕线机的绕线部分装置,采用小型交流电机为动力,负荷不大转速比较低,对于传动的精度的要求要求不高,而且应该尽量保证结构简单便于维修和维护,同时应该考虑到降低成本。这样根据带传动的特点,可以选择宽度比较小的V带作为传动。

2、V带的型号和规格

V带是无接头的环形带,由包布、顶胶、抗拉体和底胶四部分组成。包布是V带的保护层,由胶帆布制成。顶胶和底胶均由橡胶制成,在胶带弯曲的时候分别承受拉申和压缩作用。抗拉体是承受基本拉力的部分,有绳心和帘布心两种。

绳心V带结构抗弯强度高;帘布心V带结构抗拉强度高,抗拉体对带的机械性能、传动能力、寿命以及尺寸稳定性起着决定作用。故目前多采用尼龙,涤纶等化学纤维作为抗拉体。

V带为标准件,除普通的V带以外,还有多种类型。窄V带、大楔角V带结构紧凑、承受载荷能力强,后者使用大摩擦系数(f=0.5左右,一般为0.25)的橡胶浇注成的。联组V带,是在多根V带的上底用一层薄橡胶联结起来,它既有多楔带的优点,又可以减少槽距误差的不利影响。

3、V带的结构和材料

带轮由轮缘、轮毅和轮辐三部分组成。轮缘上制有轮槽。V带截面楔角均为40度,但是由于V带在带轮上弯曲时截面形状发生变化,宽边受拉变窄,窄边受压变宽,使得V带楔角变小。当V带带型相同时带轮直径越小,楔角变得越小。

为了使带与轮槽两侧工作面紧贴,将带轮槽角规定为32度、34度、36度和38度四种。轮辐是轮缘与轮毅的联结部分,按轮辐结构可分为实心带轮、辐板带轮、孔板带轮和椭圆轮辐带轮等,当带轮的基准直径小于小于等于2.5～3倍轴的直径的时候,可采用实心式;当带轮基准直径小于等于300mm的时候可以采用辐板式或者孔板式;当带轮基准直径大于300mm的时候,则用轮辐式带轮。

带轮的常用材料是灰铸铁,当带速小于25m/s时候,用HT150;当带速在25～30m/s之间时候,用HT200。对带速更高或者重要场合使用的带轮可以用铸钢或者钢板焊接。为了减轻带轮重量,也可以用铝合金或者工程塑料。

绕线机的绕线部分传动,采用v带传动。首先选择适当的v带,v带是一种标准件,选择过程中应该考虑在以后的维修中V带可互换性好,所以应该选择一种市场上常见的型号的V带。最后,我们选择了一种尼龙材料制成的V带,V带节宽为5mm,高度4.5mm。

根据V带的节宽和高度,确定了轮槽的形状。电机的输出轴的直径为6mm,所以小带轮的最小直径也就可以确定,另外为了防止V带绕过带轮的时候弯曲过大,设计时也考虑适当的加大小带轮的直径。大带轮的直径按照传动比计算获得,但一般情况下按照V带轮直径标准系列值取值。

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