畢業(yè)設(shè)計(jì)---圓柱凸輪分度機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算及運(yùn)動(dòng)仿真-文庫(kù)吧
2024-12-28 21:44 本頁(yè)面
【正文】 入軸與輸出軸平行，通常在水平狀態(tài)下安裝使用，廣 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) [鍵入文檔標(biāo)題 ][選取日期 ] 6 泛應(yīng)用于各種翻轉(zhuǎn)和搖擺機(jī)構(gòu)。 圓柱凸輪分度機(jī)構(gòu) 如圖 13所示，圓柱凸輪分度 機(jī)構(gòu)的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)體為圓柱體，從動(dòng)盤上裝有若干個(gè)沿著轉(zhuǎn)盤圓周方向均勻分布的滾子，滾子的軸線與轉(zhuǎn)盤軸線平行，凸輪軸線和 轉(zhuǎn)盤軸線垂直交錯(cuò)。當(dāng)滾子旋轉(zhuǎn)時(shí)，其分度段輪廓推動(dòng)滾子使轉(zhuǎn)盤分度轉(zhuǎn)位；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到停歇段輪廓是，轉(zhuǎn)盤上的兩個(gè)滾子跨夾在凸輪的圓環(huán)面的突脊上使轉(zhuǎn)盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)。所以 這種機(jī)構(gòu)不必附加其他裝置，就能獲得良好的定位作用。 滾子可以使圓柱形或圓錐形與凸輪工作面嚙合的若干個(gè)點(diǎn)的磨損較均勻，為了消除滾子與定位環(huán)面的 磨損，滾子盤應(yīng)能作軸向調(diào)整。方不能保證各個(gè)滾子在滾子盤上的 軸向位置保持一致時(shí)，則對(duì)每個(gè)滾子盤上軸向位置都要求能軸向調(diào)整，因此結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。圓柱滾子與凸輪工作面嚙合的各點(diǎn)磨損不均勻，滾子與定位環(huán)面的嚙合間隙靠工藝保證，間隙大時(shí)會(huì)影響定位精度，圓柱形滾子不必作軸向位置調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，類似于變螺旋角的圓柱蝸桿，所以其分度段的輪廓也有左旋和右旋，單頭和多頭之分，但一般采用單頭。凸輪與轉(zhuǎn)盤間的轉(zhuǎn)動(dòng)方 向關(guān)系，可采用類似于蝸輪蝸桿傳動(dòng)的方法加以判定。凸輪一般作等速連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，但有時(shí)又會(huì)需要轉(zhuǎn)盤有較長(zhǎng)的停歇時(shí)間，也可以使凸輪作間歇性的旋轉(zhuǎn)。 圓柱凸輪分度機(jī)構(gòu)具有較高的轉(zhuǎn)動(dòng)精度，其精度主要靠凸輪的加工藝和機(jī)構(gòu)的裝配保證，凸輪的加工成本較高，通常采用數(shù)控銑床加工。 2 圓柱凸輪分度機(jī)構(gòu)的 計(jì)算 圓柱凸輪分度機(jī)構(gòu)的主要運(yùn)動(dòng)參數(shù) 由于圓柱滾子與凸輪輪廓間的間隙較難補(bǔ)償，容易產(chǎn)生跨越?jīng)_擊，滾子軸的剛度及與凸輪的嚙合性能均不及弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)，故一般多用于中、低 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) [鍵入文檔標(biāo)題 ][選取日期 ] 7 速及中輕載荷場(chǎng)所。低速 n≤100r\min,中速 100r\minn200r\min,高速n200r\min，故取凸輪轉(zhuǎn)速 n=100r\min 凸輪角速度轉(zhuǎn)速 n=100r\min 凸輪角速度 ??1=????30=\s （ 21） 凸輪分度期轉(zhuǎn)角 ????，常用的為 120176。~240176。，在滿足動(dòng)停比 k的要求下，選定????=120176。 凸輪停歇期轉(zhuǎn)角 ????， ???? = 360176。 ????? （ 22） ???? = 360176。 ?120176。 = 240 凸輪和轉(zhuǎn)盤的分度期時(shí)間 ????, ???? = ????/??1 (23) ???? =2??310??3= s 凸輪和轉(zhuǎn)盤的停歇期時(shí)間 ????， ???? = (2π??1)????? (24) ???? = 2??10??/= s 凸輪分度廓線旋向及旋向系數(shù) p L左旋， p=+1； R右旋， p=1 選用右旋 R,則 p=1 凸輪分度廓線頭數(shù) H 單頭 H=1；雙頭 H=2， 較少用，選用 H=1 轉(zhuǎn)盤分度數(shù) I I 為轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)一周中的停歇次數(shù)，按設(shè)計(jì)要求的工位數(shù)，選定I=12 轉(zhuǎn)盤滾子數(shù) z z=HI (25) Z=1*12=12 轉(zhuǎn)盤分度期轉(zhuǎn)位角 ??? ??? = 360176。/?? (46) ??? = 360176。/12 = 30176。 動(dòng)停比 k,運(yùn)動(dòng)系數(shù) τ K=????????, τ = ????/(???? +????) (47) K= τ = 1/3 圓柱凸輪分度機(jī)構(gòu)的主要幾何參數(shù) （ 1） 中心距 C，基距 A，凸輪節(jié)圓半徑 ????1和轉(zhuǎn)盤節(jié)圓半徑 ????2 凸輪軸線 ??1與轉(zhuǎn)盤軸線 ??2間的垂直距離稱為中心距 C。凸輪軸線 ??1到轉(zhuǎn) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) [鍵入文檔標(biāo)題 ][選取日期 ] 8 盤 基準(zhǔn)端面 ??2??2??2間的垂直距離稱為基距 A。凸輪的基準(zhǔn)尺寸用節(jié)圓半徑 ????1表示，它是在垂直凸輪軸線的平面上。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，取中心距 C=200mm,基距 A=180mm 許用壓力角 ????/(176。) 一般 ???? = 30176。~40176。 取 ???? = 32176。 轉(zhuǎn)盤 節(jié)圓半徑 ????2 ????2 ≈ 2??1+cos (???/2)= 2?2022+cos (??/12)=203 (48) 凸輪節(jié)圓半徑 ????1 ????1 ≥ ?????????????????????????????2 =??6??2032??/3??????32176。= (49) 取 ????1 = 150 滾子中心角 ???176。 ??? = 360?? = 36012 = 30 (410) 滾子半徑 ???? ???? = (~)????2 sin(180176。/z) = (~)*203*sin(180176。/z) =~ 取 滾子半徑 ???? = 20 (412) 滾子寬度 b b=(~) ????=(~)*20=20 取 b=25 滾子與凸輪槽底間的間隙 e e=(~)b=(~)*25,但至少 e 為 5~10 取 e=10 凸輪定位環(huán)面徑向深度 h h=b+e=35 凸輪定位環(huán)面的外圓直徑 ???? ???? = 2????1 +?? = 325 凸輪定位環(huán)面的內(nèi)圓直徑 ???? ???? = ???? ?2h = 255 凸輪寬度 l 2????2sin(???/2)l2????2sin(???/2)+2???? 取 l=140 轉(zhuǎn)盤外圓直徑 ??2 ??2 ≥ 2（ ????2 + ????） =2*（ 203+20） =446 取 ??2 = 450 轉(zhuǎn)盤基準(zhǔn)端面到滾子寬度中點(diǎn)的軸向距離 ???? ????=A????1=180150=30 轉(zhuǎn)盤基準(zhǔn)端面到滾子上端面的軸向距離 ???? ????=????(b/2)= 轉(zhuǎn)盤基準(zhǔn)端面到滾子下端面的軸向距離 ???? ???? = ????+(b/2)= 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) [鍵入文檔標(biāo)題 ][選取日期 ] 9 3. 分度凸輪機(jī)構(gòu)的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律 量綱 運(yùn)動(dòng)參數(shù) 研究分度凸輪運(yùn)動(dòng)時(shí)，總以主動(dòng)凸輪的轉(zhuǎn)角 θ作為自變量，且一般均設(shè)定凸輪的角速度 ??1為常量。而從動(dòng)盤的運(yùn)動(dòng)規(guī)律常用量綱 運(yùn)動(dòng)參數(shù)來(lái)表示，主要有下列一些參數(shù)。 （ 1） 無(wú)量綱時(shí)間 T T=??????= ?????? (31) 式中 t 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間， s； ???? 轉(zhuǎn)盤分度期時(shí)間， s； θ 凸輪角位移， rad或 (176。)； ???? 凸輪分度期轉(zhuǎn)角， rad或 (176。)； （ 2） 無(wú)量綱位移 S S=?????? （ 32） 式中 ??? 轉(zhuǎn)盤角位移， rad或（ 176。） ； ??? 轉(zhuǎn)盤分度期轉(zhuǎn)位角， rad或 （ 176。） ； ???和 ???計(jì)算時(shí)均恒取絕對(duì)值，即不帶正負(fù)號(hào)。在分度凸輪機(jī)構(gòu)中，轉(zhuǎn)盤位移 S恒為正值。 （ 3） 無(wú)量綱速度 V V=??S???? = ???? ??2???= ???? ??1 ?????1 (33) 式中 ??1 凸輪的角速度（ rad/s）； ??2 轉(zhuǎn)盤的角速度（ rad/s） 。 ??1和 ??2計(jì)算時(shí)均恒取絕對(duì)值， 即不管 ??1與 ??2同方向還是反方向，總不帶正負(fù)號(hào)。在凸輪機(jī)構(gòu)中，轉(zhuǎn)盤的 V恒為正值。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) [鍵入文檔標(biāo)題 ][選取日期 ] 10 （ 4） 無(wú)量綱加速度 A A=??V???? = ???? 2??
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