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1、破勿丄A 2003 ⑶ 也動截刊瞇動機構的上運幼參數(shù)計算 「- _ _ _■二二 一 — ■ * 電動往復鋸機械傳動機構的主運動參數(shù)計算 董雪花 （甫京理工大學理學院210094） 摘要 旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動的機械機構有多種方案。本文就美國的一項專利中的機 構進行簡化，描述了其特點，推導了鋸刀的位移、速度、加速度計算公式，給岀了計算實例， 指出了關鍵參數(shù)對鋸刀運動特性的影響o 關鍵詞 電動往復鋸傳動參數(shù)計算 導桿 偏心軸 大齒輪 轉(zhuǎn)軸 圖2簡化后的傳動機構 電機軸 小齒輪 1 引言 電動往復鋸是

2、一種手持式電動工具，具有 輕便、操作簡單、省力和工作效率高等特點， 廣泛應用于建筑、裝修、工廠、家庭等場所。 美國Milwaukee公司生產(chǎn)的電動往復鋸機械傳動 機構非常有特點，巧妙地將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直 線運動，其原理可以為設計其它小型機械傳動 機構做參考。 2 電動往復鋸的傳動機構 美國專利5025562中的電動往復鋸傳動機構 如圖1所示，分三級傳動將電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換 為直線運動。第一級一對齒輪進行減速；第二 級由轉(zhuǎn)軸、偏心軸和擺桿將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成擺動; 第三級為擺桿與導桿構成，將擺動轉(zhuǎn)換成往復 直線運動.即形成了鋸刀的切削運動。 圖1專利提供的傳動機構 3 運

3、動參數(shù)計算 3J傳動機構的簡化 為了方便計算，在運動參數(shù)計算前，將其 3.2傳動鏈原理 將傳動機構簡化圖用原理符號描述后（主 要是將轉(zhuǎn)軸一偏心軸簡化成曲柄1、滑塊2和搖 桿3）,形成如圖3所示的原理圖 圖3傳動鏈原理圖 3.3傳動機構的主要運動參數(shù)計算 這里傳動機構的主要運動參數(shù)指的是鋸刀 水平位移、速度、加速度參數(shù)。下面推導它們 的計算公式。 在第一級齒輪傳動中，有: 傳動機構簡化U 兩個擺桿運動原理一樣. 只保 留一個，進行簡化后，可山圖2所示傳動機構簡 化圖. 叫 21 2003(3) 12冷2為冷％ sin

4、(——)3 式中4齒輪傳動比 已-電動機小齒輪轉(zhuǎn)速 小-大齒輪、轉(zhuǎn)軸、偏心軸轉(zhuǎn)速 Z, -小齒輪齒數(shù) Z.-大齒輪齒數(shù) ■ 3—大齒輪、轉(zhuǎn)軸、偏心軸角速度 在第二級傳動中，設：/?產(chǎn)羽廠產(chǎn)殛， 幾心為偏心軸在安裝擺桿處的偏心距， 尸嚴瓦?；其中□、化隨著運動過稈?的變化而改 變，Q、心、匚在機構設計確定后為已知常量。 5 — 「 2 [5/2 Z2 如 S 甌承 cos(—) sin(—-—?) 乙2 5 + " z；［，十妙cos（沁+彳嚴 Z2 2xz. cos(——)如" 一 一 p — _= _— 二 _ J 一 八八二_ a2+2art co

5、s(― 丄)+ 斤 (9) 5二J扌+ / #2廿?a?cQs ⑶ sin(p3 sin (p{ ⑷ (5) 擺桿上〃點的坐標表示如下： (xti-r^ ? sin" ⑹ cos9 電動往復鋸主要關心的是鋸刀（導桿）的 水平直線運動.B點的水平運動參數(shù)是關鍵的運 動參數(shù),所以首先應計算E點的位移丸: 將式⑴、（2）、（3）、（4）.（5）代入式 在傳動機構設計確定后，可根據(jù)式（7）、 （勸、（9

6、）計算出鋸刀的水平位移、速度、加速 度的變化數(shù)值，進而描繪出它們隨時間變化的 曲線，提供往復鋸性能分析的依據(jù)0鋸刀的水 平位移表征了往復鋸的工作效率；加速度表征 了往復鋸工作過程中的沖擊強度和操作者的舒 適度。可以通過調(diào)整設計參數(shù)對以匕性能參數(shù) 進行修改，達到滿意的設計結果。 3.4計算實例及性能比較 表1確定機構參數(shù)時的導桿運動狀態(tài) /| =0.001 ； r4 = 0.05: a -0.01 q= 0.001 ： r4 - 0.10； a = 0.01 （6） (7) 將式（7）對，毀導?可得到鋸刀（導桿） 的水平宜線運動劉 2式如下： ▲ ~1 ■ J- 1 、 *

7、 Vb 三 Fb 一 Z2[a2 + 2a/i c<3S(^^ 5 5 la2 + 2ar] cos(Sy^) + r/ 將式（H）對t求導，可得到鋸刀（導桿） 的水平直線運動加速度外.梵計算公式如下： 導桿位移動態(tài)曲a VB(m/s) VB(in/s) 才bPOOSih VBs^).105in/s XB^OlOm VB^).2Q^m?s aB=fl.566tn/s2 5=0.020 m 5=0.010 m

8、 2003(3) 按行戀比系數(shù)設訃曲欄桿機刊探計 按行程速比系數(shù)設計曲柄搖桿機構的探討 于秀華 （上海寶鋼教培中心200941） 摘要 本文對曲柄搖桿機構搖桿擺角W的理論及實際取值范圍進行了分析計算C對 按行程速比系數(shù)k設計曲柄搖桿機構時，曲柄固定較鏈中心A的選取位置進行了探討， 并得出了相應的結論。 ■ 關鍵詞 行程速比系數(shù) 曲柄搖桿機構設計 搖桿擺角曲柄固定較鏈中心 搖桿擺角W的取值范圍 曲柄搖桿機構在工程實際中的就用相當廣 泛。且為了提高機構的工作效率，常要求機構 具有急回特性，當按行程速比系數(shù)K設計曲柄搖 桿機構時，搖桿的擺角

9、W是已知量，這是否意 味著屮的取值可以隨意而不受任何限制呢？即 W的取值范圍如何寧另一方面，按行程速比系 1.1 理論取值范圍 曲柄搖桿機構如圖1所示 數(shù)K和給定的屮設計曲柄搖桿機構所得機構實際 擺角屮竟然小于屮，即W會產(chǎn)生縮減現(xiàn)象口那 么在什么情況下會產(chǎn)生縮減？搖桿擺角縮減會 引起什么后果？本文對這些問題作進一步探 圖1 圖中，a. b、c、d分別為曲柄AB、連桿 BC.搖桿CD、機架AD的長度；6為極位夾 討。 續(xù)表1 r{ ^0.001: 口=0」0； 0 = 0.006 =0.005； r4 =OJO： a - 0.01 導桿速度動態(tài)曲線 表1中，給出幾個實

10、例，通過比較可以看出 各參數(shù)對鋸刀運動的影響程度。表中已知2產(chǎn)5、 習=40、n嚴1440rpm；其他參數(shù)在對應表格中給 定。 從表1可知：幾的大小對兀的影響垠大；為 了增大切削效率，可適當增大口的值。門/□的大 小對務的影響最大 為了減小往復鋸的振動給人 帶來的不適，可減小尸/0的值。 4 結論 xb=0.017 m 圭 vb=O.3?6 m/s {g ob=L534 m/s2 5=0.034 m as(m/s2) 亦“?050 m 片=1?885 ra/s ag.00mZ孑 S=OAO 皿 本文對電動往復鋸機構進行簡化后，推導 =1 了鋸刀的運動參數(shù)計算公式，分析了結構參數(shù) 變化對其運動特性的影響，為該機構的設計提 供參考G 更正 本刊2003年第2期17頁表2屮，電纜彎腳試驗右邊 第2格屮應補上“X/”符號.在此向廣大讀者表示謙