平行分度凸轮机构参数化建模与运动仿真技术的研究 7
无量纲跃度 J J=== J和V同向为正异向为负;j2——转盘角跃度,
2.5 共轭(平行)分度凸轮机构
共轭分度凸轮机构用于两平行轴间的间歇分度步进传动。主动凸轮1由前后(或上,下)两片盘形凸轮组成。这两片凸轮在制造时廓线形状完全相同,安装时,使前后两片成镜像对称错开一定相位角安装,故称为共轭分度凸轮机构。如下图实线与虚线所示。从动盘2的前后两端面上也各装有几个径向均匀分布的滚子(下图中装在后侧端面上的滚子用虚线表示)。当凸轮旋转时,其前后两侧的廓线分别与相应的滚子接触,相继推动转盘分度转位或抵住滚子起限位作用。当凸轮转到其圆弧形廓线与滚子接触时,转盘停止不动。由于机构工作时是由两片凸轮按设计要求同时控制从动盘的运动,因此凸轮与滚子之间能保持良好的形封闭,不必附加弹簧等其他装置就能获得较好的几何锁合。当然,对凸轮的加工精度和安装要求也相对较高。
图2-2 共轭分度凸轮机构
共轭分度凸轮机构主要有两种类型。
(1) 单头型
转盘每次转位,转过一个滚子圆心角,如图所示,头数H=1,滚子数Z=8,则转盘每次分度期转位角
(2) 多头型
转盘每次转位,转过多个滚子圆心角,如图所示,H=2,Z=8,
这种型式的机构,凸轮每转半圈,转盘分度一次。
;如图所示,
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H=4,Z=4,多头式的机构,凸轮每转一圈,转盘分
图2-3 单头型共轭分度凸轮机构
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图2-4 多头型共轭分度凸轮机构
2.6 共轭分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸
下表列出了共轭盘形分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸的设计计算方法,并附有实例计算。
已知设计条件:凸轮转速n=100r/min,连续旋转,从动转盘需四工位,中心距C=100mm。
表2-2 共轭盘形凸轮机构机构的主要运动参数及实例计算
项目 凸轮角速度转盘分度数I 计算公式与说明 I为转盘每转一周中的停歇次数,常用值可见表 头数H 转盘滚子数z 凸轮分度期转角 凸轮停歇期转角 多头单头H1时, 常用值见表 Z=HI,常用值见表 常用值见表 选用H=2 Z=HI=2*4=8 选用 实例计算 按设计要求的工位数I=4 H 以凸轮分度期开始处作 凸轮角位移 为 分度期时间 此式仅使用 凸轮连续旋转时 停歇期时间
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转盘分度期转位角 转盘分度期运动规律 常用的有正弦加速度,改进正弦加速度,改进梯形加速度,改进等速等运动规律 =90° 选用改进正弦加速度运动规律 转盘分度期角位移 ,S为所选的运动规律的无因次位移 转盘分度期角速度为所 选运动规律的无因次速度
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转盘与凸轮在分度期的最大角速比 ,为所选运动规律的无 因次速度最大值 动停比K,运动系数
表2-3 凸轮的基本参数的选择
凸轮头数H 1 2 3 4