自动宽度切换机构3d模型

自动宽度切换机构3d模型图

自动宽度切换机构设计目的

• 目的
  • 拆装时自动变更传送工件的导轨宽度。
• 动作
  • 通过联轴器连接右旋螺纹和左旋螺纹，调整单侧进给丝杠的旋转，以调整导轨的宽度，无需变更基准中心。
    通过马达驱动丝杠轴，以自动切换。

环境·操作性

• 通过连接进给丝杠的联轴器调整单侧进给丝杠后，即可相对于导轨基准调整中心。

对象工件

• 形状：纸板箱
• 规格：W330×D280×H110mm
• 重量：2kg

特点

规格・尺寸

• 对象工件宽度范围：230～330mm
• 外观规格：W721×D420×H227mm

精度・负载

• 梯形丝杠
  单一螺距误差 ±0.02mm
  累计螺距误差 ±0.15/300mm
  容许负载
  8kg

主要零件的选型依据

• 联轴器
  • 背隙较小时，选择容许扭矩大于66N·m、容许扭矩为4N·m的类型。

设计要点

主要零件的计算过程

• 根据工件负载和工件碰撞负载验证马达、梯形丝杠及直线轴承的容许负载。
• 确认轴向推力
  • 条件值：工件重量W=2kg、重力加速度g=9.8m/s²、梯形丝杠的摩擦系数μ=0.21、梯形丝杠导程：R=3mm=0.003m、梯形丝杠导程角：θ=3.77°、减速比i=3的齿轮马达额定扭矩T=0.66N·m、作用于工件上的摩擦系数 σ=0.5
  • 丝杠效率：η
    η=(1-μ×tanθ)/(1+μ/tanθ)=(1-0.21×tan3.77)/(1+0.21/tan3.77)=0.24
    梯形丝杠的推力：F=2π×η×T/R=2π×0.24×0.66/0.003
    =331.8N
  • 移动工件所需的力：P
    P=M×g×σ=2×9.8×0.5=9.8N，F＞P，可获得所需的推力
• 确认工件与引导部分碰撞时的直线轴承的容许负载
  • 条件值：直线轴承最大水平距离X0=370.4mm、直线轴承传送方向距离Y0=276mm、传送轴与负载位置之间的距离X1=180mm、直线轴承轴与负载位置之间的垂直距离L0=170.5mm、工件碰撞时的负载Wa=40N、直线轴承的基本静态额定负载C0=598N、碰撞时承受负载的直线轴承数量N=2个。
  • 碰撞侧直线轴承传送方向负载：Ps=(W/N)+{(X1×W)/2×X0}=(40/2)+{(180×40)/(2×370.4)}=29.72N
  • 碰撞侧直线轴承的垂直方向负载：Pn={(L0×W)/(2×Y0)}={(170.5×40)/(2×276)}=12.36N
    因此，直线轴承的合力：P=√(Ps2+Pn2)=32.19N＜598=C0

构造制作与设计要点

• 采用小型、行程较短的结构，可使右旋螺纹、左旋螺纹、滑块及马达一体化，并整体调整进行定位，通过联轴器连接右旋螺纹和左旋螺纹，以便轻松微调导轨部分的位置。