间歇分度凸轮机构的分析

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1、江南大学硕士学位论文分度凸轮机构的型式有很多种．图卜1为最常见的平行分度凸轮机构。如图所示，上片凸轮与上排的滚子啮合，下片凸轮与下排滚子啮合。由于主动轴与从动轴平行，故称平行分度凸轮机构。平行分度凸轮机构广泛应用于食品、机床、轻工、包装、制药、烟草、电子、化工等行业的各种自动、高效生产机械中。图卜1平行分度凸轮机构平行分度凸轮的特点如下所示：1结构简单。凸轮易于加工，与其它分度凸轮机构相比，制造成本低；2分度范围大。理论上讲，平行分度凸轮机构采用不同的结构形式，每一工作循环的分度次数可为1到90，尤其是当分度次数小于3时，具有其它间歇运动机构难以相比的优越性；3．机构调整方便，可加

2、预载消除接触间隙：4从动件运动规律可根据需要选择：5输入轴与输出轴相互平行，可作为取代槽轮机构的理想机构。1．2．2圆柱分度凸轮机构圆柱分度凸轮机构属空间凸轮机构。如图卜2所示：它的输入轴(凸轮轴)与输出轴(从动盘轴)空间交错垂直。多个壕于在从动盘的同一圆周上均布，且它们的轴线与输出轴线平行，其分布圆也称为从动盘的节圆。从动盘间歇运动的实现，依赖于凸轮工作曲线的变化。在升程为零的工作曲面段，滚子被凸轮带动自转外，没有回转力矩传递给从动盘，从动盘处于静止状态。从而实现了该机构的间歇运动。圆柱分度凸轮机构多用于中、低速、轻载的自动机械上，如在纸烟，火柴包装，拉链嵌齿等机械上。圆柱分度凸

3、轮机构根据凸轮的外形，一般可以分为两种基本形式，即沟槽式和凸脊式。圆柱分度凸轮的特点如下所示：1机构结构简单、紧凑、刚性好、承载能力高，可用于大扭矩的间歇运动场合；2．分度范围大，适应范围广．尤其是分度数较多时，该机构的的优点愈明显，因此，分度数多的场合，它的使用较其它间歇运动机构多：3．设计上限制较少，可以方便地实现各种运动规律；4分度精度高．可达±30。：5制造成本低．在空间分度凸轮机构中，它的凸轮制造费用是虽低的。

4、

5、固第一章绪论面国图1-2圆柱分虚凸轮审oj旬(誊定位)囤卜3孤面分度凸靶机构(脊定位)1．2．3弧面分度凸轮机构弧面分度凸轮机构也称蜗形分度凸轮机构或滚子齿式分

6、度凸轮机构，它是一种适用于中、高速机械设备中的空间间歇运动机构。如图卜3所示：该机构的间歇运动过程如下：在凸轮凸脊的螺旋角为零的曲面段与滚子啮合时。仅带动滚子自转．从动盘处于静止状态，没有运动输出；当凸轮凸脊的螺旋角不为零时，凸轮工作曲面与滚于啮合，驱动滚子带动从动盘绕轴线转动．轴输出运动，这样，从动盘上的滚子依次与凸轮啮合，即实现了弧面凸轮机构的间歇运动。弧面分度凸轮机构可在高速下承受较大的载荷，运转平稳，定位精确，噪音和振动很小，广泛应用于要求高速，高精度的分度转位机械中，如高速冲床，多彩印刷机，包装机等。弧面分度凸轮机构根据凸轮与滚子的啮合过程中滚子的定位方式可分为两类：脊定

7、位和槽定位。弧面分度凸轮的特点如下所示：1．结构简单，刚性好，承载能力在间歇分度凸轮机构中最大；2．设计限制少，分度范围宽．在小分度数时，比圆柱分度凸轮机构显示明显的优越性；3．该机构中心距可作微调，即可加预紧，消除间隙，使得该机构可获得较好的动力特性和运动特性，运转平稳；4．精度高，分度精度可达±15。～+30’；5．凸轮工作曲面复杂，加工难度大，成本高。从动盘加工也较前两种凸轮机构困难：6．若分度数超过24，预紧易卡死，该机构优势变得不明显。1．3国内外间歇分度凸轮机构的研究现状间歇分度凸轮机构由于具有传动、导向和控制等功能，使其在自动机械中的应用越来越广泛。当它作为传动机构时

8、，可以产生复杂的运动规律；当它作为导向机构时，可使工作机械的动作端产生复杂的运动轨迹；当它作为控制机构时，可控制执行机构的工江南大学硕士学位论文作循环。而且间歇分度凸轮机构体积小，刚性大，周期控制简单，可靠性好，寿命长，重复精度高，运动特性良好等优点。因而逐渐引起了人们的重视，并对它进行了广泛的研究。多年来，国内外学者对间歇分度凸轮机构进行了大量的研究。其中凸轮曲线的研究是许多研究凸轮的学者都必须涉及的内容。牧野洋【I】等提出了简谐梯形组合运动规律，这种由简谐与梯形曲线组合而成的通用曲线目前广泛地应用于中速机构中，尤其是它的三种特殊情况：修正等速度、修正梯形和修正正弦曲线，在目前的

9、自动机械生产中，应用得比较广泛。简谐梯形组合运动规律曲线兼有最大加速度彳。低的梯形规律的优点和简谐函数在两端运动规律连续的优点。彭国勋，肖正扬等【2】在其基础上，进行运动学优化，设计了运动特性较好的凸轮曲线，编制了用于凸轮设计的完整程序。韦伯(Weber)【3l、盖特曼(Gutman)【4】与弗鲁德斯坦(Freudenstein)【5】等人提出了富式级数运动规律，高次谐量的多少对于高速机构共振的产生有着不可忽视的重要影响，而该曲线正是利用了有限三角级数设计运动规律，来