圆柱分度凸轮机构的设计及凸轮的数控加工

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圆柱分度凸轮机构的设计及凸轮的数控加工圆柱分度凸轮机构的设计及凸轮的数控加工
( 山东大学自 动化研究所， 山 东济南 2 5 0 0 6 1 ) 金作J 或
( 山东诸城锻压机床股份有限公司， 山东诸城 2 6 2 2 0 0 ) I 冻龙宝
摘要 空间分度凸轮机构主要应用于冲压机械、 包装机械、 制药机械及需要固定转位的 自动化机械
中。根据应用的诚、 应用精度及分度数的不同， 空间分度凸轮机构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 3大类。本文主要介绍圆柱分度 凸轮机构的设计及 凸轮的数控加工。
关键词 圆柱分度凸轮 设计 数控加工
1 圆柱分度 凸轮 机构 的设 计
图 1为圆柱分度凸轮机构的结构示意图， 凸轮作
为主动轴， 分度盘作为从动轴旋转。由于凸轮曲线是
由曲线部分和直线部分组成， 就形成了分度盘的间歇
运动。圆柱分度凸轮机构尤其适用于分度数较多的自
动机械中。
幽 1 圆柱 分度凸轮机构的结构 不意图
1 . 1 分度数和分度角
分度数 n的大小是由所应用的自动机械决定的。
这种形式的分度机构-般适合于 n6～6 0的情况。
n太小时压力角太大， 传动特性很差； n过大时， 结构
很复杂， 分度盘尺寸过大， 转动惯量限制其不能高速运
转或消耗功率过大。n确定之后， 分度盘的分度角则
为 Ql o O h 3 6 0 / 2 n 。
1 . 2 分度盘直径
1 . 3 滚子尺寸
滚子半径通常取 r l ( 0 . 2 5～0 . 3 0 ) H
滚子宽度通常取 b l ( O . 8～1 . 2 ) r 1
1 . 4 凸轮尺寸
凸轮尺寸的确定原则是在保证接触应力最大值小
于许用应力的前提下， 旧能紧凑-些。根据压力角
计算公式可推出， 圆柱凸轮的基圆直径可由下式算出
， 、
2HV m
D2 Q - 2 h t a - n 0 ， m
式中， 为最大无因次速度； 0 为最大压力角。
圆柱凸轮的外径则 为 D2 。 D2 b 0 ， 凸轮槽深度
h-般应略大于滚子宽度 b 0 。在确定凸轮体宽度 B 2
时， 为了保证分度运动时的连续性， 应有适当的啮合重
叠段为宜。在图 1 所示的机构中， 的取值范围为
2 ( 1 -r 1 ) >B 2 >H。
1 . 5 中心距
中心距是凸轮 中心线 与分度 盘 中心 线之 间的距
离∩以用下式求得
c Z c o S ± 0 n
式中， 0为凸轮中心线偏离滚子起始与终止位置中心
连线的距离， -般情况下 0： 0 。凸轮中心线与分度盘
基准面的距离撒于凸轮体外径 D 2 滚子销轴向尺
寸和分度盘厚度等结构参数的选取， 应尽量使凸轮外
缘靠近分度盘底面， 以减少滚子销轴的悬臂分度。
1 . 6 结构形式