凸轮式间歇运动机构

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凸轮式间歇运动机构长市林业学械程 (0 5塑重垦春吉工大机工系 1o ) 32一

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分度凸轮机构概述

和精密性不如平面或弧面分度凸轮机构，但因其加工容易些，所以目前应用尚广。 ( )孤面分度 3凸轮机构 (叉称蜗杆凸轮机构、福克森机构 )如图 3所示， 凸轮为圆弧回转体， 凸轮与分度盘轴线垂直交错，滚子在分度盘上均布，辐射状安 1 装。该机构如孤面

自动机和自动生产线上大量应用间歇机构 (度分机构 )。传统的间歇机构有槽轮、棘轮和不完全齿轮机构。这些机构分度精度不高，性能差，只能用于低速，每分钟分度几次至几十次。随着生产节拍的加快和高精度分度的需要，国外生产线上大量采用凸轮式分度机构。凸轮式分度机构已成为间歇运动机构的发展方向，

凸轮式间歇机构主要由凸轮和装有滚子的分度盘组成，通过凸轮推动分度盘步进运动。该机构把凸轮的连续转动转换为分度盘的间歇转动。分度盘时转时

停，且按最佳运动规律转动，因此具有良好的运动性能和动力性能。1 .与传统的闫歇机构相比，凸轮间歇机构有如下特点

(面 )蜗杆传动，环 但蜗杆传动中蜗杆与蜗轮均等速转动，而在该机构中，凸轮等

( )传动平稳，适于高速分度，每分钟分度次 1数可达几百次甚至上千次 (国外有用到 2 0 0 0次的 ) .

速转动，分度盘却傲间隙的非等速转动 .弧面分度凸轮机

( )分度准确，分度精度可达±1 (般为± 2 o一3 01

( )结构简单紧凑分度盘的转位、刹车和定 3位完全由凸轮控制实现 不需另外加刹车和定位装置。

构性能最好，有广闶的应用前景，是当今世界上最新式、最理想的高速精密分度装圈 3弧面分度凸轮机构置。应用例子如硅钢片高速冲槽机、洗表粉自动计量包装机、印刷机械和加工中心换刀装置等。该机构性能最优，可从如下四个方面分析。 ①凸轮廓面是接最佳动力性能的运动规律设计

()传递扭矩大。 4 ( )产品已标 5准化和系列化，有专业厂生产 .

2 '分廑凸轮

机 构主要有三种类型 ( )平面分度 1凸轮 (行分度凸平

厂。 i, 一

的，又在数控机床上按包络原理加工出来，无理论误差。 一

@中心距可调，能消除传动间隙。 @分度盘停歇时，分度盘上相邻两个壤子卡在凸轮凸脊上，定位准确可靠。该机构兼有分度、定位和自锁三个功能，不需另加制动和定位机构。 ④机构刚度大、强度高、寿命长 . . 孤面分度凸轮机构存在的问题是加工难，售价

轮 )机构如图 1所示，凸轮由两片形状完全相同的盘形凸轮组成，安装时、

凸轮的背面与凸轮背面相对并叉开一

个相位角。分度盘圈 l平面分度凸轮机构上的滚子分成上、下两层，传动时上、下两层滚子分

器一 袋一一

高，但因其性能好，推广应用该机构仍是大势所趋。 弧面分度凸轮机构 3年代诞生于美国，目前也 0只有少数国家可以生产 .我国从 7 0年代开始研制， 在啮合原理、廓面加工、凸轮动态和静态检测，优化

别顺次与、B凸轮接触。凸轮和分度盘的轴线平行。该机构属于共轭凸轮机构，可消除传动间隙。( )圆柱分度凸轮机构 2如图 2所示，凸轮呈圆

设计和 c AD/cAM等方面傲了大量研究，取得了批成果。目前国内该产品的轴间距为 4— 53o o mm,分度速度可达 7 o 0 0~8 0次/mi。 n

柱状，凸轮与分度盘轴线垂直交错，滚子轴线与分度盘轴线平行，由于传动间隙难以消除，因此其高速性 2

二、弧面分度凸轮机构原理1 .有关术语

凸轮式间歇运动机构

( )分度数 1为 n轮头数，

分度盘转一周分度的次数。若为分度盘滚于数，则分度数为器)

1)输^轴有单端输^和双端输入之分 5 ()轴间距 6 4] 5 0 I~ 0 mm (隔同蜗杆减速间

/,当 I =I时分度数等于滚子数。 ( )转位角分度一次分度盘转过的角度。当 2 I,分度角等于 3 0。/ 时 6,=

()分度角 3过的角度 .

对应分度盘转过转位角时，凸轮转

( )分度角 9 7 0。~3 0 3 (间隔 3 0。)。 ()分度数 8 2 3 4 5 6 8 1、 1、、 .,,、

, 0 2 1、2 6 4等。

()精度等级 9通级±3 0。

超精级±1 .精密级±1普 5,弧面分度凸轮机构， B

( )停歇角一个循环中对应分度盘殍戢对，凸 4轮转过的角度。凸轮的分度角和停歇角之和一般为 30。,但也有为 1O。的情况. 6 8

(0产品代号示例 1)

()动静比 5 ()轴间距 6 ()静扭矩 7矩

分度角对停歇角之比。 凸轮与分度盘轴线间距离。 分度盘停歇时，输出轴上许用的扭

型，轴间距 10 0 mm,分度级 6,分度角 1 0。,改进 2正弦加速度规律简记为 HT D _ 6 10 S BIo .— 2 M。设计者向厂家定货时要 出如下参数和型式要提求：A型或 B型，轴间距，分度数 .分度角 .头

()动扭矩凸轮轴以某一转速转动时，输出轴 8上相应的许用扭矩。 2、面分度凸轮机构常用的运动翅律 .氮()改进正弦加速度规律 1综合性能好，多用于

数，旋向，运动规律，输^轴和输出轴结构型式，安装面及其位置尺寸，精度等级等。 这种机构箱体的六个面均可作安装面，定货时要提出要求。由于该机构已标准化，对一般技术人员主要选用

中逑中载或不明载荷处。 ()改进梯形加速度规律 2性力小.多用于高速轻载。

其最大加速度小，惯

设计问题。选用设计内容包括：型式参数及精度.尺寸 (主要根据所需工作转矩从产品传动能力表中确定轴间距 )。

()改进等速运动规律 3

其最大速度小，多用于

低速重载。 3 .凸轮一面的形成和植测根据空间啮合原理，弧面凸轮的廓面是分度盘按

兰、结束语凸轮式间歇机构性能优越，用前景远大，但目应

前广大技术人员对分度凸轮机构尚不热悉，为此要大力宣传和推广该机构 .(稿日期： 19 0 2 )收 9 4 6 0}{一 }{十 ●十十 t}十}十

给定规律运动时，由分度盘上滚予柱面包络而成凸轮的廓面是复杂的空间曲面，它的复杂在于凸轮的凸脊不是包在圆柱面上，而是包在圆弧回转面上，凸脊的导程角是变化的。

凸轮廓面加工的准确性对分度盘的运动精度起决定性作用，因此检测席面的几何形状是一

个重要的研究课艇。吉林工大分度凸轮机构课题蛆正在进行选一工作，研究内容有：制定机构精度标堆，研究在三坐标机上测量凸轮麻面技术，凸轮廓面的计算机辅助间接测量方法。应该指出，测试分度凸轮机构的一些专用仪器尚属空白，需要有识之士来填} 4弧面分度凸轮机构主羹型式和参数 .弧面分度凸轮机构的标准化工作在国内正在进行，现将机槭部行业标准草案中型式和参教有关内容介绍如下 . ()机构主要有 A, B两种型式 A型结构：分 j

用对刀切削法加工细长轴山东莱芜纺錾机械厂 ( l o瑞贞} 2 l )毛 70车削长度为直径加倍以上的细长轴时 .由于轴本身的刚性差及切削时的径向切削力，轴将产生振动或弯曲。出现两端细，中间粗的现象，严重影响了工件的质量，甚至造成工件报废。为了解决这个问艇，

度盘停歇时，与凸脊接触的两滚子相邻 .这两个滚子轴线与凸轮轴线不垂直。 B型结构：分度盘停歇时， 与凸脊接触的两滚子不相邻，插人齿槽内的滚子轴线垂直于凸轮轴线 ()凸脊有左旋和右旋、单头和多头之分。 2 ( )输入轴和输出轴轴端结掏有圆柱型，圆锥 3犁和空心型之分。 ()输出轴有轴式法兰盘式和台式之分。 4

我们采用了对刀切削法 (见圈 )将刀架改为两个 ., 前刀架正装一把刀.后刀架反装一把 7 o用一根两头 J分别为左右旋的丝杠带动，使两个刀架同时进退刀切削过程中，两把刀上的切剧径向分力互相抵消，所以切削平稳 .减少了工件的弯曲变形，提高了工件的尺寸精度。实践证明，对刀切削法是缅长轴加工中的种可行的方法。这种方法深受广大工人的敢迎，很一

有推广价值，尤

其适用于农机和修配厂等中小型企业。(藕日期： 19 0 2 1收 9 46 6

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