UG爱好者

标题: 立卧转换主轴工作原理浅析 [打印本页]
作者: muoubear*    时间: 2020-10-13 22:39
标题: 立卧转换主轴工作原理浅析

前日在网上看到图1所示动图，原文中图1展示的是某战斗机的尾喷管，可从水平转换至垂直，从而实现战斗机垂直升降。一些干加工中心的朋友可能对此种机构比较眼熟，因为有些加工中心的主轴动力头就可以进行立卧转换，只不过加工中心的主轴内部更复杂些，主轴不仅需要完成立卧转换，还需要在其中传递动力，输送冷却液，提供换刀时的夹持力。

以前在洛阳搬砖的时候，我们厂有一台这样的加工中心，当时对该机构也是比较好奇，但是厂家给的维护资料里面没有主轴内部结构图纸，现在只大概记得和图1差不多的运动方式。

(, 下载次数: 73)
图1 某战斗机尾喷管工作动图

从图1我们可以得到如下信息：

根据以上已知条件，在草图中绘制图2所示简图。蓝色部分表示其水平位置，双点划线部分表示B和C转动后的位置，两个蓝色标记点分别表示B和C的回转中心。

(, 下载次数: 84)
图2 机构简图绘制

进入运动仿真，选B，和C为连杆，再建立两个旋转副，回转轴分别为两斜线的法线，回转中心为龙蓝色点，B自转180度，C相对于B转180度。仿真效果如图3所示。因为转动半周，所以顺时针还是逆时针不影响结果。

(, 下载次数: 70)
图3 机构简图运动仿真动图

该机构实际工作时，驱动器在A上，B和C联动，即动力传递方向为：A➡B➡C。可采用齿轮机构，如图4所示，取消之前C部件的驱动，对齿轮机构进行运动仿真，仿真效果如图5所示，图6为对A，B，C这3部分构件添加了实体后的运动仿真效果。

(, 下载次数: 72)
图4 立卧转换机构简图的齿轮传动图

(, 下载次数: 65)
图5 立卧转换机构简图的仿真（通过齿轮机构传动驱动）

(, 下载次数: 76)
图6 立卧转换机构实体仿真

如果像大部分的加工中心一样，主轴切削动力电机位于主轴末端时，即图2中A部件的左侧，立卧转换前，主轴水平，三部分的传动轴都是水平状态，转换后，主轴变成垂直方向，此时这三部分的传动轴彼此有一个夹角，如图7所示。因为主轴无论在何种情况，都需要这3部分的传动轴速度保持一致，所以这三部分可通过等速万向节进行连接。带传动轴的运动仿真如图8所示。

(, 下载次数: 81)
图7  立卧转换机构的主轴传动系统

(, 下载次数: 73)
图8 主轴传动系统的运动仿真

对于加工中心来说，主轴的冷却系统和换刀时的松刀机构都需要布置在主轴内，如果采用上述立卧转换机构，冷却系统和松刀机构就比较难布置了，我还没有想到好的布置方案。有这方面资料的朋友，还希望能分享出来（机构工作视频或说明书均可），相互交流，共同进步。

以上机构我们可以举一反三，如图9，图10所示，可以看出，如果采用多节完成立卧转换时，弯头处比较平滑。但是需要更多节的传动轴，和更多节的等速万向节，使得转换机构和动力传动机构更复杂。

(, 下载次数: 86)
图9 不同节数实现立卧转换的简图仿真

(, 下载次数: 68)
图10 多节实体模型实现立卧转换的仿真

以上文字仅是个人对该机构的理解和分析，不代表其实际结构。

作者: 17625114620    时间: 2020-10-14 06:43
大神SSS+级别  
作者: laomei*    时间: 2020-10-14 07:22
{:}{:}实在是高。
作者: 阿亮学长    时间: 2020-10-14 07:23
老哥，你这仿真技术有点厉害哟
作者: nage1002    时间: 2020-10-14 07:51
大神，国之栋梁{:smile:}
作者: ~这话谁说的：    时间: 2020-10-14 08:06
大神........
作者: xiaohuo*    时间: 2020-10-14 09:15
技术绝对好……
作者: 18944967210    时间: 2020-10-14 09:18
某某所需要你的加入，研制国产歼-50
作者: 适者生存*    时间: 2020-10-14 09:21
这这这 楼主厉害了
作者: mike8012*    时间: 2020-10-14 09:38
zheshigaoshou
作者: 我是一只菜菜鸟    时间: 2020-10-14 09:57
大神牛逼
作者: 19041609    时间: 2020-10-14 10:31
机床附件中有一种45度角铣头，就是这种工作方式
作者: 阿尔的无奈*    时间: 2020-10-14 10:37
好东东
作者: zhengchangjie    时间: 2020-10-14 19:06
不得了 中国六代战斗机需要你{:{:}{:}
作者: zhengchangjie    时间: 2020-10-14 19:10
不得了 中国六代战斗机需要你{:{:}{:}
作者: 雨滴17    时间: 2020-10-18 19:16
不得了 中国六代战斗机需要你{:lol:
作者: guange    时间: 2020-10-20 16:47
楼主的立卧转换主轴头旋转原理完全错误，没有两个旋转轴旋转，只有一个45度非正交旋转而已，你的图上原理多一个旋转轴。百度搜索德国德玛吉机床 型号DMG 80P   。不知道我说的对不对。微信xier589578交流。
作者: q918970957    时间: 2020-10-20 18:01
牛逼plus。。。。。
作者: zhyyhz    时间: 2020-10-20 18:41
喷管都歪了还正确，照它那么转飞机都坠落了。。。。
作者: 小萝卜110    时间: 2021-9-7 16:56
guange 发表于 2020-10-20 16:47
楼主的立卧转换主轴头旋转原理完全错误，没有两个旋转轴旋转，只有一个45度非正交旋转而已，你的图上原理多 ...

80P的话只有一个旋转轴
作者: weijiafu    时间: 2021-10-30 14:50
大神，学习了
作者: 熙曦    时间: 2021-12-24 13:14
真棒{:biggrin:}



欢迎光临 UG爱好者 (https://www.ugsnx.com/) Powered by Discuz! X3.5