论文导读:并且按照最佳运动规律转动。平行分度凸轮机构是一种比较复杂的共轭凸轮机构。凸轮机构压力角是衡量凸轮机构传力特性好坏的一个重要参数。运动规律,平行分度凸轮机构参数分析。
关键词:平行分度凸轮机构,参数,运动规律
0.引言
随着社会发展和科学技术的进步,自动机、自动化生产线越来越得到广泛应用,该类机械产品正向着轻量化、精密化和高速化方向发展,为了满足生产工艺的要求,往往需要机器或者执行部件作周期性的间歇运动,以进行加工、换位、分度、进给、换向等一系列的工艺规范的操作。免费论文,运动规律。其特点是将凸轮的连续运转转化为分度盘的间歇转动或移动,分度盘时转时停,并且按照最佳运动规律转动,从而使系统在其间歇期能完成预期的工艺动作。实现这种周期性的停歇、分度动作的机构称为分度机构或者步进机构,主要用于分度运动。
1.平行分度凸轮的结构与传动原理
平行分度凸轮是一种较为复杂的平面共轭凸轮机构,属几何封闭形式。免费论文,运动规律。该类机构主要由分度凸轮1、分度盘2和分度盘滚子3组成,凸轮与分度盘的轴线平行布置,用于两平行轴间分度传动,输入轴上一般装有一对共轭凸轮,输出轴分度盘上分两层或多层均匀布置若干个滚子,分度传动时,凸轮轴上的共轭凸轮依次推动分度盘上的滚子旋转,每片凸轮分别与对应的滚子接触,实现输出轴分度旋转运动。啮合传动时始终至少有两个滚子分别与相应的两片分度凸轮接触,起到几何封闭作用。此类机构可将凸轮轴的连续转动转化为从动轴的停歇传动或移动,如图1所示图a)、b)分别为实现小分度数(一分度、二分度)的平行分度凸轮。一分度即凸轮转过一周,分动盘也转过一周,并停歇一段时间。免费论文,运动规律。能实现分度数为1的间歇运动在印刷、包装机械中应用较多。

a) 一分度
2.平行分度凸轮机构的基本参数
平行分度凸轮机构除了一般凸轮机构的基本参数外,还有其特有的基本参数:
(1)分度数n和分度角τh
输出轴在回转一周的过程中转动或停歇次数称为分度数n, 该参数是根据机构应用场合的运动要求确定;τh =
(2) 动静比 和凸轮动程角
动静比 是在一个分度周期中,从动件运动时间 与静止时间 的比值;凸轮动程角 是凸轮在从动件运动时间内转过的角度,即在一个分度周期内,输入轴转过的角度包括两部分,动程角 和停歇角 ,它们之和为 。
动静比可以用下式来表示:

式中 为凸轮的动程角, 指分度数。
(3)从动滚子数m和凸轮头数
从动滚子数m为从动盘上滚子的总数;凸轮头数 是指每一个分度凸轮拨过的滚子数,这里借用了蜗杆螺纹头数的概念,即

(4)中心距c
输入轴与输出轴的轴线间距离,称为中心距c,是机构设计时的原始参数。3.平行分度凸轮机构的运动规律
从动件的运动规律是根据需要进行选择的,它与工作台的工作平稳性直接相关。
由凸轮所驱动的随动件的位移 作为时间 的函数,为

随动件在 =0的瞬间开始运动,之后,假设位移逐步的增大,在 = 时达到最大位移h值。这时,无因次时间T以及无因次位移S的定义如下


式中,t:(实际)时间(秒)
th:到达最大位移的时间(秒)
T:无因次时间(没有单位)
s:位移(毫米)
h:最大位移(冲程)(毫米)
S:无因次位移(没有单位)
这时, ,0≦ ≦1,0≦ ≦1
称之为从动件运动规律的无因次化,即

用 依次微分 的值为 , , ,分别称为无因次速度,无因次加速度,无因次跃动



这些值和实际的(有因次的)位移 ,速度 ,加速度 ,跃动 值的关系为




凸轮曲线有很多种类。根据在起始端以及终止端上有无停留,可将从动件的运动分为以下三类:
(1) 双停留运动:在行程的两端上有停留的运动
(2) 单停留运动:只在行程的起始端或者终止端的任何一方有停留的运动
(3) 无停留运动:在行程的两端都没有停留,反复做连续往返的运动
凸轮机构用来实现间歇运动时,常选用的运动曲线有修正梯形曲线、修正正弦曲线和修正等速度曲线。它们都属于双停留对称曲线。
表1 三种常用凸轮曲线的特性值
曲线名称 |
记号 |
 |
 |
 |
 |
修正梯形 |
MT |
2.000 |
±4.888 |
±61.43 |
8.090 |
修正正弦 |
MS |
1.760 |
±5.528 |
+69.47 -23.16 |
5.458 |
修正等速 |
MCV |
1.275 |
±8.013 |
+201.38 -67.13 |
5.733 |
由表1可以看出修正梯形曲线 大,适用于高速轻负荷,不适用于重负荷。免费论文,运动规律。修正等速曲线的 和扭矩小, 和 大,所以不适用于高速。修正正弦曲线均衡性好,用在负载未知的场合,最没有危险。免费论文,运动规律。因此选用修正正弦曲线。免费论文,运动规律。图3为无因次化修正正弦位移、速度和加速度曲线。
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