一種注脂裝置的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)

1注脂裝置的傳動(dòng)設(shè)計(jì)隨著生活水平的提高，越來(lái)越多的小家電進(jìn)入了我們的生活，比如豆?jié){機(jī)、果汁機(jī)等。作為一種高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備,在裝配過(guò)程中多處零件都需加注油脂,以增加抗磨、冷卻、沖洗、密封、減震減噪、保護(hù)、卸荷等作用。在批量生產(chǎn)時(shí),大多采用自動(dòng)加注方式。如為某咖啡機(jī)生產(chǎn)配套的注脂裝置如圖1所示,工作時(shí),首先需預(yù)設(shè)一定的氣壓,將油脂向下推出,通過(guò)控制每次加注的時(shí)間及其間隔時(shí)間,使每次加注量保持一致,以完成注脂動(dòng)作。在此裝置中,在加注滴管的下方,需要配套設(shè)計(jì)一種專(zhuān)用夾具,將待加注油脂的零件置于夾具之上,并能自由調(diào)整零件在工作臺(tái)上的前后、左右位置,實(shí)現(xiàn)零件位置的平面二維移動(dòng)。而每一方向的運(yùn)動(dòng)都由電機(jī)提供動(dòng)力,傳動(dòng)系統(tǒng)將電機(jī)輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)二維坐標(biāo)的變換。其中,傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)是此裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容,對(duì)該裝置的加注質(zhì)量起十分重要的作用。因此,在設(shè)計(jì)之初,就需對(duì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)傳動(dòng)要求的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)、合理的評(píng)價(jià)。2評(píng)價(jià)對(duì)象的選擇模糊綜合評(píng)價(jià)是基于模糊數(shù)學(xué)的概念,運(yùn)用模糊關(guān)系合成的原理,將定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià),對(duì)受到多種因素制約的事物或?qū)ο笞龀鲆粋€(gè)總體的評(píng)價(jià)。它具有結(jié)果清晰、系統(tǒng)性強(qiáng)等特點(diǎn),能較好地解決模糊的、難以量化的問(wèn)題,適合各種非確定性問(wèn)題的解決。在工程實(shí)踐中,運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)的基本步驟主要包括:(1)構(gòu)建模糊評(píng)價(jià)指標(biāo),確保綜合評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性(2)采用專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)法,設(shè)置權(quán)重向量(3)根據(jù)一定的隸屬函數(shù),建立模糊評(píng)價(jià)矩陣(4)運(yùn)用復(fù)合算法,進(jìn)行方案的模糊綜合決策3專(zhuān)家評(píng)價(jià)擬合對(duì)于注脂裝置的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),其評(píng)定要求主要應(yīng)滿足五個(gè)方面的性能指標(biāo),如機(jī)構(gòu)功能、工作性能、動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性和結(jié)構(gòu)緊湊性等,待選傳動(dòng)方案的這五項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)及具體細(xì)分指標(biāo)的初步評(píng)定及分值分配如表1所示。確定上述五個(gè)方面共17項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的依據(jù),一是根據(jù)機(jī)構(gòu)及機(jī)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的性能要求,二是根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)家的咨詢(xún)意見(jiàn)。由表1可得一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的評(píng)價(jià)因素集為U={A,B,C,D,E},針對(duì)上述指標(biāo),擬邀請(qǐng)20位專(zhuān)家,對(duì)其中的每個(gè)因素,按照“很好”、“好”、“較好”、“不太好”、“不好”五個(gè)等級(jí),分別用v1、v2、v3、v4、v5表示,用來(lái)加以評(píng)價(jià)。針對(duì)本裝置,若采用齒輪齒條機(jī)構(gòu),20位專(zhuān)家針對(duì)A指標(biāo),評(píng)價(jià)為“很好”的有10位,評(píng)價(jià)為“好”的有6位,評(píng)價(jià)為“較好”的有4位,其余評(píng)價(jià)為0位,以此類(lèi)推將全部的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)填入表2。建立模糊評(píng)價(jià)矩陣:采用模糊矩陣的復(fù)合算法,計(jì)算模糊決策集為:再通過(guò)歸一化處理,可得:B1*=(0.227,0.227,0.182,0.182,0.182)同理,針對(duì)螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的專(zhuān)家評(píng)價(jià)結(jié)果如表3所示。計(jì)算得到模糊決策集為:B2=(0.25,0.25,0.2,0.1,0)再進(jìn)行歸一化處理,可得:B2*=(0.313,0.313,0.250,0.125,0)同理,針對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的專(zhuān)家評(píng)價(jià)結(jié)果如下表4所示。計(jì)算得到模糊決策集為:B3=(0,0.1,0.2,0.25,0.2)再進(jìn)行歸一化處理,可得:B3*=(0,0.133,0.267,0.333,0.267)4零件結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)分析綜上所述,從評(píng)價(jià)結(jié)果B1*、B2*、B3*看,方案I的“很好”、“好”、“較好”占63.6%,方案II的“很好”、“好”、“較好”占87.6%,方案III的“很好”、“好”、“較好”占39.9%,因此,應(yīng)選用方案II。在本裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,工作平臺(tái)X、Y的二維移動(dòng)擬采用螺旋傳動(dòng)的方案來(lái)實(shí)現(xiàn),以保證其綜合性能最優(yōu)。其設(shè)計(jì)方案示意圖如圖2所示。結(jié)構(gòu)上,整個(gè)裝置以固定板為支承,所有零件在其上固定。左右導(dǎo)軌分別以?xún)?nèi)六角螺釘在固定板上固定,左右支架分別插入左右導(dǎo)軌,前后側(cè)板上設(shè)計(jì)有導(dǎo)軌,上層板上設(shè)計(jì)有對(duì)應(yīng)導(dǎo)向邊插入前后側(cè)板導(dǎo)軌,前后側(cè)板由內(nèi)六角螺釘與左右支架固定,前側(cè)板同時(shí)以?xún)?nèi)六角螺釘與固定于固定板上的前立板固定。左右導(dǎo)向板以?xún)?nèi)六角螺釘固定于上層板下方,左右調(diào)節(jié)螺栓從右側(cè)穿過(guò)左右固定螺母和右支架上孔后旋入左右導(dǎo)向板,以左右固定螺母調(diào)節(jié)和固定螺栓與右支架的相對(duì)位置,在右支架上有緊定螺釘左右調(diào)節(jié)螺栓在左右導(dǎo)向板螺紋孔中旋轉(zhuǎn)即可調(diào)節(jié)上層板的左右位置;前后導(dǎo)向板以?xún)?nèi)六角螺釘固定于前側(cè)板下方,同樣前后調(diào)節(jié)螺栓從前側(cè)穿過(guò)前后固定螺母和前立板上孔后旋入前后導(dǎo)向板,以前后固定螺母調(diào)節(jié)和固定螺栓與前立板之間的相對(duì)位置,前后調(diào)節(jié)螺栓在前后導(dǎo)向板螺紋孔中旋轉(zhuǎn)即可調(diào)節(jié)前后側(cè)板和上層板的前后位置;在上層板下方以螺釘固定有一小直流電機(jī),其輸出軸穿過(guò)上層板上的孔插入上層板上方的零件座孔中,并以緊定螺釘保持輸出軸與零件座孔的同軸共轉(zhuǎn)。需要注油的小零件置于零件座上即可隨之實(shí)現(xiàn)前后、左右的位置調(diào)節(jié)和進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。目前,該裝置已制作完成并已實(shí)際投入使用,達(dá)到了預(yù)期效果。5模糊綜合評(píng)價(jià)理論在注脂裝置傳動(dòng)設(shè)