專利名稱：混合階數(shù)傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪繅絲機絡交機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種繅絲機絡交機構，具體涉及一種混合階數(shù)傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪繅絲機絡交機構。
背景技術：
絡交機構的作用是使卷繞于小箴上的絲條形成網(wǎng)狀絲片，它影響著絲片成形和干燥質(zhì)量的好壞、復搖退解的難易以及卷繞裝量的多少等。絡交機構必須具備使相鄰兩層繅絲的絲條不發(fā)生重疊而均勻地卷取，絲條切斷時容易找頭，卷于小箴邊的絲條即使重疊較多也不發(fā)生塌邊的功能。絡交機構最終執(zhí)行構件——絡交桿的運動是行程運動和移距運動的合成。目前，在國內(nèi)市場上出售的繅絲機上的絡交機構，其行程運動主要通過三種機構 實現(xiàn)圓柱凸輪機構，該類型機構可以通過改變圓柱凸輪廓線來實現(xiàn)絡交桿勻速往復運動，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構，該類型機構運動較平穩(wěn)，但運動規(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構設計，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，當動程減小時，卷繞角也減小。其移距運動主要通過兩種機構實現(xiàn)圓柱凸輪機構和平板凸輪機構，因移距運動的動程較小，頻率較低，這兩種機構既可以滿足運動規(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和磨損的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服背景技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種混合階數(shù)傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪繅絲機絡交機構。為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是
本發(fā)明的動力由主軸輸入，主軸上依次固定有主動鏈輪、蝸桿和主動圓錐齒輪；主動鏈輪經(jīng)過鏈條將動力傳給從動鏈輪，從動鏈輪和主動圓柱齒輪都固定在第一軸上，主動圓柱齒輪與從動圓柱齒輪相嚙合，從動圓柱齒輪和小箴都固定在第二軸上；蝸桿與蝸輪相嚙合，蝸輪固定在第三軸上；主動圓錐齒輪分別與左從動圓錐齒輪和右從動圓錐齒輪相嚙合，左從動圓錐齒輪固定于左第四軸的一端上，右從動圓錐齒輪固定于右第四軸的一端上；主軸兩側(cè)分別對稱安裝結(jié)構相同的左絡交機構和右絡交機構，第三軸的兩端、左第四軸的另一端和右第四軸的另一端分別伸入到各自的左絡交機構和右絡交機構內(nèi)；所述的左絡交機構的結(jié)構是左第四軸支撐在左齒輪箱上，左主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪固定在左齒輪內(nèi)的左第四軸的另一端上，左主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪與左從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪相嚙合，左從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪固定在左第五軸上，左第五軸支撐在左齒輪箱上；左曲柄的一端固定在左第五軸延伸至左齒輪箱體外的一端上，左連桿的一端與左曲柄的另一端相鉸接，左連桿的另一端與左絡交桿的一端相鉸接；由左主凸輪和左副凸輪組成的左共軛凸輪固定在第三軸上，左共軛凸輪、左叉形擺桿和固定在左叉形擺桿上的兩個左滾子組成左共軛凸輪機構，左叉形擺桿為左共軛凸輪機構從動件，左叉形擺桿的一端通過兩個左滾子分別與左共軛凸輪中的左主凸輪、左副凸輪相接觸，左叉形擺桿的另一端與左齒輪箱相固聯(lián)，并空套在左第四軸上。所述的左主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪與左從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪的轉(zhuǎn)動中心連線處于水平線時，左絡交桿也處在同一水平線上。所述的左主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪與左從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪的中心距為50 60mm。工作時，所述的左齒輪箱的上下擺動角度為10°，以水平線為對稱軸線的上下擺動角度為5°。
本發(fā)明具有的有益效果是
本發(fā)明采用混合階數(shù)傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪和曲柄滑塊機構的組合來實現(xiàn)絡交機構的行程運動，這樣當二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪轉(zhuǎn)動一周時，其轉(zhuǎn)速快慢變化四次，剛好與滑塊往復運動一個周期慢快變化四次相對應，從而使絡交桿往復運動過程中有更長的時間接近等速，且該曲柄滑塊機構可近似為對心曲柄滑塊機構，進程和回程不存在急回，使速度更加平穩(wěn)；采用共軛凸輪帶動齒輪箱體產(chǎn)生往復擺動來實現(xiàn)絡交機構的移距運動，磨損小，使絡交桿在行程運動中的始終位置產(chǎn)生周期性的變化，從而克服因行程運動左右兩極限位置速度小而產(chǎn)生絲線繞到小箴后左右兩邊較高的缺點，這樣形成的絲片厚薄均勻、成形良好，且采用共軛凸輪，加工方便。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構原理主視圖。圖2是圖I的俯視圖。圖3是絡交桿位移圖。圖4是小箴上的絲片斷面圖。圖5是主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪和從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪的嚙合示意圖。圖中1.主軸，2.主動鏈輪，3.蝸桿，4.主動圓錐齒輪，5.從動鏈輪，6.主動圓柱齒輪，7.第一軸，8.從動圓柱齒輪，9.小箴，10.第二軸，11.蝸輪，12.第三軸，13.左從動圓錐齒輪，13'.右從動圓錐齒輪，14.左第四軸，14'.右第四軸，15.左主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪，15'.右主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪，16.左從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪，16'.右從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪，17.左第五軸，17'.右第五軸，18.左齒輪箱，18'.右齒輪箱，19.左曲柄，19'.右曲柄，20.左連桿，20'.右連桿，21.左絡交桿，21'.右絡交桿，22.左共軛凸輪，22'.右共軛凸輪，23.左叉形擺桿，23'.右叉形擺桿，24.左滾子，24'.右滾子，25.左主凸輪，25'.右主凸輪，26.左副凸輪，26'.右副凸輪，E.左絡交機構，F(xiàn).右絡交機構。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
如圖I、圖2所示，本發(fā)明的動力由主軸I輸入，主軸I上依次固定有主動鏈輪2、蝸桿3和主動圓錐齒輪4 ;主動鏈輪2經(jīng)過鏈條將動力傳給從動鏈輪5，從動鏈輪5和主動圓柱齒輪6都固定在第一軸7上，主動圓柱齒輪6與從動圓柱齒輪8相嚙合，從動圓柱齒輪8和小箴9都固定在第二軸10上；蝸桿3與蝸輪11相嚙合，蝸輪11固定在第三軸12上；主動圓錐齒輪4分別與左從動圓錐齒輪13和右從動圓錐齒輪13'相嚙合，左從動圓錐齒輪13固定于左第四軸14的一端上，右從動圓錐齒輪13'固定于右第四軸14'的一端上；主軸I兩側(cè)分別對稱安裝結(jié)構相同的左絡交機構E和右絡交機構F，第三軸12的兩端、左第四軸14的另一端和右第四軸14'的另一端分別伸入到各自的左絡交機構E和右絡交機構F內(nèi)； 左絡交機構E的結(jié)構是左第四軸14支撐在左齒輪箱18上，左主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪15固定在左齒輪箱18內(nèi)的左第四軸14的另一端上，左主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪15與左從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪16相嚙合，左從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪16固定在左第五軸17上，左第五軸17支撐在左齒輪箱18上；左曲柄19的一端固定在左第五軸17延伸至左齒輪箱體18外的一端上，左連桿20的一端與左曲柄19的另一端相鉸接，左連桿20的另一端與左絡交桿21的一端相鉸接；由左主凸輪25和左副凸輪26組成的左共軛凸輪22固定在第三軸12上，左共軛凸輪22、左叉形擺桿23和固定在左叉形擺桿23上的兩個左滾子24組成左共軛凸輪機構，左叉形擺桿23為左共軛凸輪機構從動件，左叉形擺桿23的一端通過兩個左滾子24分別與左共軛凸輪22中的左主凸輪25、左副凸輪26相接觸，左叉形擺桿23的另一端與左齒輪箱18相固聯(lián)，并空套在左第四軸14上。左主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪15與左從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪16的轉(zhuǎn)動中心連線處于水平線時，左絡交桿21也處在同一水平線上。左主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪15與左從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪16的中心距為50 60mm。左齒輪箱18的上下擺動角度為10°，以水平線為對稱軸線的上下擺動角度為
5° 0右絡交機構F的結(jié)構是右第四軸14'支撐在右齒輪箱18'上，右主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪15'固定在右齒輪箱18'內(nèi)的右第四軸14'的另一端上，右主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪15'與右從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪16'相嚙合，右從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪16'固定在右第五軸17'上，右第五軸17'支撐在右齒輪箱18'上；右曲柄19'的一端固定在右第五軸17'延伸至右齒輪箱體18'外的一端上，右連桿20'的一端與右曲柄19'的另一端相鉸接，右連桿20'的另一端與右絡交桿21'的一端相鉸接；由右主凸輪25'和右副凸輪26'組成的右共軛凸輪22'固定在第三軸12'上，右共軛凸輪22'、右叉形擺桿23'和固定在右叉形擺桿23'上的兩個右滾子24'組成右共軛凸輪機構，右叉形擺桿23'為右共軛凸輪機構從動件，右叉形擺桿23'的一端通過兩個右滾子24'分別與右共軛凸輪22'中的右主凸輪25'、右副凸輪26'相接觸，右叉形擺桿23'的另一端與右齒輪箱18'相固聯(lián)，并空套在右第四軸14'上。右主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪15'與右從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪16'的轉(zhuǎn)動中心連線處于水平線時，右絡交桿21'也處在同一水平線上。右主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪15'與右從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪16'的中心距為5(T60mm。右齒輪箱18'的上下擺動角度為10°，以水平線為對稱軸線的上下擺動角度為
5° 0如圖3所示，假設蝸輪蝸桿的減速比是i，那么左、右絡交桿21、21'往復運動i次，即行程運動i個周期，齒輪箱18、18'擺動一次。每次行程運動的運動規(guī)律由傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪的節(jié)曲線和滑塊機構參數(shù)決定，節(jié)曲線如圖5所示。每次行程運動動程大小不變，但是每次行程運動開始和結(jié)束的位置呈周期性變化，i次為I個周期，即絡交時絡
交桿每次行程運動動程珥大小不變，但其始終點位置沿絡交運動方向發(fā)生周期性的變化。H2為絡交桿復合總動程，它等于絡交桿每次行程運動動程均與左、右齒輪箱18、18'擺
動產(chǎn)生移距I3之和，移距的規(guī)律及大小由左、右共軛凸輪22、22'的輪廓、左、右叉形擺桿 23、23'的參數(shù)及左、右主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪15、15'與左、右從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪16、16'的中心距來確定。形成的絲片斷面形狀為梯形，如圖4所示。本發(fā)明的工作原理是
動力由主軸輸入，主軸上固定有主動鏈輪、蝸桿和主動圓錐齒輪。主動鏈輪經(jīng)鏈條將動力傳遞給從動鏈輪，從動鏈輪和主動圓柱齒輪固定在同一根軸上，通過主動圓柱齒輪和從動圓柱齒輪的嚙合，將動力傳遞到與從動圓柱齒輪固定在同一根軸上的小箴。主軸兩側(cè)對稱安裝結(jié)構相同的左絡交機構和右絡交機構，絡交機構的運動是行程運動和移距運動的合成。行程運動主動圓錐齒輪與從動圓錐齒輪嚙合，從動圓錐齒輪與主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪固定在同一根軸上，通過主動一階傅里葉節(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，將動力傳遞給與從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪固定在同一根軸上的曲柄，從而帶動曲柄滑塊機構運動，即帶動絡交桿作往復運動，每次行程運動的運動規(guī)律由一階和二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪的節(jié)曲線和滑塊機構參數(shù)決定。移距運動蝸桿與蝸輪相嚙合，將動力傳遞給與蝸輪固定在同一根軸上的共軛凸輪，共軛凸輪的轉(zhuǎn)動帶動共軛凸輪從動件叉形擺桿作上下擺動，叉形擺桿空套在從動圓錐齒輪軸上，并與齒輪箱相固聯(lián)，從而帶動齒輪的箱體產(chǎn)生擺動，其擺動規(guī)律決定于共軛凸輪的輪廓和叉形擺桿的參數(shù)，使絡交桿在行程運動中的開始和結(jié)束位置產(chǎn)生周期性的變化。絲線穿過絡交桿，隨著絡交桿的往復運動繞到小箴上，形成如圖3所示的梯形絲片斷面形狀。上述具體實施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種混合階數(shù)傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪繅絲機絡交機構，動力由主軸(I)輸入，主軸(I)上依次固定有主動鏈輪(2)、蝸桿(3)和主動圓錐齒輪(4);主動鏈輪(2)經(jīng)過鏈條將動力傳給從動鏈輪(5)，從動鏈輪(5)和主動圓柱齒輪(6)都固定在第一軸(7)上，主動圓柱齒輪(6)與從動圓柱齒輪(8)相嚙合，從動圓柱齒輪(8)和小箴(9)都固定在第二軸(10)上；蝸桿⑶與蝸輪(11)相嚙合，蝸輪(11)固定在第三軸(12)上；主動圓錐齒輪⑷分別與左從動圓錐齒輪(13)和右從動圓錐齒輪(13')相嚙合，左從動圓錐齒輪(13)固定于左第四軸(14)的一端上，右從動圓錐齒輪(13')固定于右第四軸(14')的一端上；主軸(I)兩側(cè)分別對稱安裝結(jié)構相同的左絡交機構(E)和右絡交機構(F)，第三軸(12)的兩端、左第四軸(14)的另一端和右第四軸(14')的另一端分別伸入到各自的左絡交機構(E)和右絡交機構(F)內(nèi)；其特征在于 所述的左絡交機構(E)的結(jié)構是左第四軸(14)支撐在左齒輪箱(18)上，左主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪(15)固定在左齒輪箱(18)內(nèi)的左第四軸(14)的另一端上，左主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪(15)與左從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪(16)相嚙合，左從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪(16)固定在左第五軸(17)上，左第五軸(17)支撐在左齒輪箱(18)上；左曲柄(19)的一端固定在左第五軸(17)延伸至左齒輪箱體(18)外的一端上，左連桿(20)的一端與左曲柄(19)的另一端相鉸接，左連桿(20)的另一端與左絡交桿(21)的一端相鉸接；由左主凸輪(25)和左副凸輪(26)組成的左共軛凸輪(22)固定在第三軸(12)上，左共軛凸輪(22)、左叉形擺桿(23)和固定在左叉形擺桿(23)上的兩個左滾子(24)組成左共軛凸輪機構，左叉形擺桿(23)為左共軛凸輪機構從動件，左叉形擺桿(23)的一端通過兩個左滾子(24)分別與左共軛凸輪(22)中的左主凸輪(25)、左副凸輪(26)相接觸，左叉形擺桿(23)的另一端與左齒輪箱(18)相固聯(lián)，并空套在左第四軸(14)上。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種混合階數(shù)傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪繅絲機絡交機構，其特征在于所述的左主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪(15)與左從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪(16)的轉(zhuǎn)動中心連線處于水平線時，左絡交桿(21)也處在同一水平線上。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種混合階數(shù)傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪繅絲機絡交機構，其特征在于所述的左主動一階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪(15)與左從動二階傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪(16)的中心距為5(T60mm。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種混合階數(shù)傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪繅絲機絡交機構，其特征在于工作時，所述的左齒輪箱(18)的上下擺動角度為10°，以水平線為對稱軸線的上下擺動角度為5°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合階數(shù)傅里葉節(jié)曲線非圓齒輪繅絲機絡交機構。動力由主軸輸入，主軸上固定有主動鏈輪、蝸桿和主動圓錐齒輪，主軸兩側(cè)對稱安裝結(jié)構相同的絡交機構；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)曲線非圓齒輪與曲柄固定在同一軸上，通過連桿帶動絡交桿作往復絡交運動；叉形擺桿一端通過兩個滾子與共軛凸輪中的主凸輪、副凸輪相接觸，叉形擺桿另一端與齒輪箱相固聯(lián)，并空套在第四軸上，從而帶動齒輪箱體產(chǎn)生往復擺動。本發(fā)明使行程運動更加平穩(wěn)；使絡交桿在移距運動中開始和結(jié)束位置產(chǎn)生周期性的變化，克服因行程運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。
文檔編號F16H37/12GK102747432SQ20121017997
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權日2012年6月4日
發(fā)明者徐高歡, 王英, 陳建能, 雷昌毅 申請人:浙江理工大學