基于solidWorks的瀝青攪拌機大氣反吹機構(gòu)設(shè)計

劉 洋 楊 明 李少衛(wèi)

（長安大學，西安 710064）

大氣反吹機構(gòu)作為瀝青攪拌機袋式除塵裝置的重要機構(gòu)，對除塵效果有著重要的影響。清灰和傳動裝置是除塵設(shè)備的核心，大氣反吹機構(gòu)主要通過控制濾袋間歇轉(zhuǎn)動的角度和旋轉(zhuǎn)速率來控制清灰效果?，F(xiàn)有的瀝青攪拌機的大氣反吹機構(gòu)結(jié)構(gòu)較為復雜，加工成本較高。因此，設(shè)計一種可靠、結(jié)構(gòu)簡單的瀝青攪拌機大氣反吹機構(gòu)是很有必要的。

1 總體方案設(shè)計

根據(jù)大氣反吹袋式除塵器所需實現(xiàn)的清灰要求，采用棘輪機構(gòu)，實現(xiàn)間歇式除塵。反吹機構(gòu)動力源由交流電動機提供，首先經(jīng)齒輪減速器進行一級減速，再經(jīng)蝸輪蝸桿機構(gòu)進行二級減速后獲得合適的轉(zhuǎn)速。蝸輪軸帶動曲柄回轉(zhuǎn)，使擺桿在規(guī)定角度內(nèi)往復擺動。棘爪與擺桿末端相連，在擺桿的帶動下使棘輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)間歇式傳動。懸臂在棘輪的帶動下每12s轉(zhuǎn)動固定的角度，利用大氣負壓原理對濾袋進行清灰，總體設(shè)計方案如圖1所示。

圖1 瀝青攪拌機大氣反吹機構(gòu)

確定總傳動比，分配各級傳動比。根據(jù)回轉(zhuǎn)臂相連的擺桿每12s往復擺動一次，選用額定轉(zhuǎn)速n1=1440r/min的三相異步電動機，計算出曲柄的轉(zhuǎn)速n2=5r/min，總傳動比i=288，齒輪減速器傳動比i12=9，蝸輪蝸桿機構(gòu)轉(zhuǎn)動比i23=32。

2 反吹機構(gòu)的設(shè)計

為了避免蝸輪滾刀切制蝸輪發(fā)生的干涉和根切，根據(jù)需要得到的減速比以及蝸桿頭數(shù)蝸輪齒數(shù)薦用值表，設(shè)計蝸桿頭數(shù)z1=1，蝸輪齒數(shù)z2=32。采用解析法對曲柄樣機構(gòu)進行設(shè)計，為保證曲柄搖桿機構(gòu)傳動的平穩(wěn)，取較小的行程速比系數(shù)K=1.1。曲柄搖桿機構(gòu)在兩極位時有△C1AC2存在，利用余弦定理整理有：

(1+cosθ)a2+(1-cosθ)b2=g2/2 （1）

式中：

查曲柄搖桿機構(gòu)的性能曲線圖，取搖桿得擺角φ=30°，最小傳動角的最大值γ≈58°，β=60°。計算得搖桿c=230mm，曲柄a=53mm，連桿b=370mm，機架d=333mm。根據(jù)工作要求，大氣回轉(zhuǎn)反吹圓盤設(shè)計12個工位，即棘輪的齒數(shù)Z=12，模數(shù)m=30，承受中等載荷，故采用單爪棘輪機構(gòu)，使棘輪間歇旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)定位分度。

3 運動仿真分析

為了更清楚地了解大氣反吹機構(gòu)的運動特性和受力情況，筆者使用solidWorks Motion對機構(gòu)進行運動仿真，如圖2所示。從圖2可以看出，回轉(zhuǎn)臂相連的擺桿的周期為12s，棘輪間歇旋轉(zhuǎn)的周期為12s轉(zhuǎn)動一個分度，實現(xiàn)了分度定位的要求，滿足預定設(shè)計要求。

圖2 大氣反吹機構(gòu)的運動仿真

4 結(jié)語

本文首先針對瀝青攪拌機的大氣反吹機構(gòu)所需實現(xiàn)的功能進行了分析，設(shè)計合理的傳動方案，其次通過solidWorks軟件對大氣反吹機構(gòu)中的間歇運動機構(gòu)、鉸鏈四桿機構(gòu)、蝸輪蝸桿機構(gòu)等進行建模，最后通過solidWorks Motion對大氣反吹機構(gòu)進行了運動仿真，經(jīng)檢驗設(shè)計結(jié)果滿足要求。