柜式空调器滑动门机构的分析

柜式空调器滑动门机构的分析

1结构形式的选择近年来，高端渠道机基本采用了滑动门结构，外观更加美观，可阻止灰尘进入空调室内。这种滑动门机构基本是通过齿轮机构实现,但实现的方式各有不同。一种是格力电器股份有限公司(以下简称“格力滑动门”)为代表的三角形运动机构,另外一种是T形运动机构(以下简称“T形滑动门机构”)。格力的滑动门机构,采用稳定的三角支撑,通过电机驱动左右两根摆臂,平衡的驱动升降门板。而T形滑动门机构只是依靠电机驱动中间的一根齿条,支撑门板上下运动,左右摇摆,运行平稳较差。这也通过后来的市场验证,格力的滑动门柜机质量最可靠,已占据了市场的垄断地位。2t形滑动门机构格力滑动门基本是三角形机构,见图1。通过一个直径20mm的主动齿轮带动一个直径为64mm的复合齿轮,再通过一个12.3mm的小齿轮带动64mm的从动轮摆臂。两个摆臂通过连杆支撑滑动门上下运动,摆臂和连杆之间用滚轮组件连接用于减少摩擦阻力。T形滑动门机构见图2。通过一个主动小齿轮带动带动齿条,支撑滑动门上下运动。3风力滑动门电机负载计算滑动门的工作原理:在滑动门上升和下降过程中,滑动门的重力作用于传动齿轮,经过传动齿轮作用于驱动电机,整个机构中,驱动电机为核心部件,它的可靠性决定整个机构的可靠性。电机的可靠性取决于电机承受的负载,电机承受的负载越大,对电机的损害越大,反之,电机的负载越小,电机的可靠性越高。格力滑动门电机负载计算:门板的重力为G、摆臂L1=150mm、摆臂齿轮与复合齿轮直径R1=150mm、复合小齿轮直径r1=24.5mm、电机齿轮直径r=20mm、t为摆臂的水平夹角。根据力的平衡原理计算出电机力矩M:(见图3)根据滑动门的升降原理,当t=0时,电机力矩M最大,由上述公式得出M=0.36G;T形滑动门机构的电机负载计算:门板重力为G,齿条宽度为20,小齿轮直径为50。根据力的平衡原理计算出电机力矩M:(见图4)计算得出:M=0.8G;通过受力分析计算,如果门板重力相同,格力的机构驱动电机力矩要比T形滑动门的小。4稳定性缺陷件除上述的电机易损坏外,滑动门在运行过程中还存在左右偏位、下降过程抖动、运行过程异响等稳定性缺陷。格力在运行稳定性方面设计了3项结构,克服运动平稳性方面的缺陷。4.1齿轮传动的平稳性校核为解决齿轮机构的运动稳定性,格力对每个齿轮的中心距做了精确定位,齿轮用金属齿轮轴连接,再用齿轮盖固定齿轮轴,这样既可保证齿轮系各个齿轮的径向尺寸。由于齿轮传动的平稳性是由齿距地累积误差决定的,在设计中,重点控制齿轮的分度圆的节距尺寸。根据基准齿形的计算公式p=∏m,取m=2,p=6.28,控制各齿轮的分度圆节距误差在0.1之内,从而保证齿轮系的径向运动平稳性。齿轮系构造见图5。4.2风力滑动门由于整个机构的传动是通过齿轮机构实现的,齿轮在啮合过程中必须有一定的间隙也称为齿轮副侧隙,包括滑动门的齿轮间隙和驱动电机的齿轮间隙。在滑动门的下降过程中,机构会克服齿轮间隙出现位移,产生不连续性抖动。格力滑动门在连杆上设计了橡胶阻尼圈,使连杆在滑动门的下降过程中产生连续阻力。橡胶阻尼圈与滑槽的配合过盈量为0.5mm,可以产生0.5～1kgf的摩擦阻力,克服齿轮间隙产生的位移量,使滑动门下行过程中连续稳定,消除抖动。见图6、图7所示。4.3门轴滑槽无法正常运行由于门板的连接通过导轨、连杆、连接板多个转轴连接,之间存在1～2mm的间隙,这些间隙会造成门板向左右偏位,门轴顶住滑槽造成门板卡死无法运动。或者门板向一端偏位后,另外一边的门轴脱出滑轨,导致门板不能正常运行(见图8)。格力为此专门设计了一种弹性机构,这个机构由销轴、弹簧、轴套组成弹性销轴。档门板偏向一端时,弹性销轴受力使门板自动校正确保门板位于中心位置。当销轴长时间工作磨损后,弹簧将销轴顶出自动补偿销轴的磨损量。5滑动门运动稳定性设计通过上述的分析,格力的三角形滑动门机构比T形滑动门机构,在机构的可靠性、运动的稳定性方面都有一定的优点。在可靠性方面,格力通过三角形结构、变速轮系,减小机构的受力,增加滑动门的寿命。在运动稳定性方面,通过齿轮系的精准定位、橡胶阻尼设计、偏位校正结构,使滑动门运行更加平稳。这些