内平动分度凸轮机构的设计理论与实验分析

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1、4．2凸轮的瞬心线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯324．3受力情况分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯344．3．1机构的角加速度￡⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·344．3．2各针齿在啮合点处作用力的力臂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯354．3．3各针齿在啮合点处的啮合力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯374．4针齿销的弯曲强度计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯404．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯415实验样机的研制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯·425。l引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯425．2样机研制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·425．2．1样机设计基本流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯425．2．2凸轮的加工方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·435．2．3样机的装配过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯435．3实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯445．3．1实验系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·445．3．2实验准备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯455。3。3实验过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯455．3．4结{仑⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯“465．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯466结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯477展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-8参考文献⋯⋯⋯⋯⋯··499攻读硕士学位期间发表论文情况⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·5410蜀℃谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5lI灭滓科技人学颁lj学位论文1绪论1．1引言当前，随着科学技术的进步和发展，使得种类繁多的自动、半自动机械在各个领域得到了十分广泛的应用。其中，机械产品

5、研究领域的一个热点研究，就是间歇机构。该机构可以根据生产工艺的需要，完成预定的不连续的工艺操作。间歇机构将连续的输入运动转换为具有某种运动规律的时动时歇的周期性的输出运动。现代工业向着高速化、重载荷和高精度的方向发展，这也就对间歇机构结构设计和运动性能提出了更高的要求。间歇机构的种类繁多，主要包括棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇机构和各种组合变异机构【1-41。其中，凸轮式间歇机构的应用十分广泛，并且是间歇机构未来发展的主要趋势之一。凸轮分度机构不仅结构紧凑、传动刚度高，与其他的间歇机构相比，最重要的特点是可以应

6、用于不同的速度、载荷条件，并且运动规律可以根据生产工艺需要进行选择。现代社会对高速机械的需求同益增长，包括包装机械、烟草机械、电子装配机械等，这些机械的工作频率很高，每分钟可以实现几千次的工艺动作。此时，机构产生的惯性力是极大的，这是由运动速度和状态变化的太剧烈所引起的，会严重地影响机构运动的平稳性。为能改善机构运行的稳定性，使机构所受惯性力的影响降到最低，可以优化设计系统输出的运动规律【5．8】。目前，常用的分度凸轮可以分为平行分度凸轮机构、弧面分度凸轮机构和圆柱分度凸轮机构三种类型。并且根据需求，将这些机构组合改进，研究出

7、各种变异机构。这三种常用类型的分度凸轮机构，如图1-1所示。a平行分度凸轮机构b弧面分度凸轮机构C圆柱分度凸轮机构a．ParallelIndexingDriversb．RollerGearDrivec．CircularCylinderIndexingDrivers图1-1三种常用类型的分度凸轮机构Fig．1-1threeFrequently-usedIndexingDrivers1．平行分度凸轮机构美国于1961年发明了平行分度凸轮机构，接下来美国的菲固索公司和商业凸轮1绪论制造公司研制了平行分度凸轮机构(外接式)。我国近30

8、年爿‘丌始对该机构进行研究制造，将其应用于各种领域的自动化机械中【9】。平行分度凸轮机构可分为直线式、内接式和外接式三种类型。该机构由2片或3片平板型凸轮与从动盘构成，如图1．1a所示。其从动盘的结构形式为，数个从动滚子被分为2层或3层；每片凸轮与对应层的滚子相啮合，平面共轭