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凸轮分割器的曲线运动规律
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凸轮分割器的曲线运动规律

【摘要】:
凸轮分割器的曲线运动规律

凸轮分割器是整个机构运行的主传动部件,是保证机构完成回转的主件,弧面凸轮表面的凹槽旋转,把运动传递给紧密贴合一起的滚轮使其在槽面上自由运动,转塔滚针在肋位作用下,做旋转运动,从这样的滚轮和针杆中承受力,凸轮随动机构可设计在其运动范围内能满足几乎任何输入输出关系,对某些用途凸轮和连杆机构能起同样的作用,对于两者都通用的的行业来说,凸轮比连杆机构易于设计,并且凸轮还能做许多连杆机构无法完成的事情。                              

很多工程师会对凸轮传动和涡轮涡标杆的传动做一个优缺点区分,事实上,内行一下就能分辨传动中摩擦传动与半滚动传动的区别,凸轮的摩擦传动是非法实现的,而滚动传动则显示出了它的优势,间歇式定位精度分割器也是最佳的选择,包括DD等传动机构,也同样会产生累积误差,而凸轮分割器则有效的避免了这一点。分割器凸轮的运动规律,在带滚子的对心直动从动件盘形凸轮机构中,凸轮回转一周从动件依次作升-停-降-停4个动作。从动件位移s(或行程高度h)与凸轮转角中(或时间t)的关系称为位移曲线。从动件的行程h有推程和回程。凸轮轮廓曲线决定于位移曲线的形状。在某些机械中,位移曲线由工艺过程决定,但一般情况下只有行程和对应的凸轮转角根据工作需要决定,而曲线的形状则由设计者选定,可以有多种运动规律。传统的凸轮运动规律有等速、等加速-等减速、余弦加速度和正弦加速度等。等速运动规律因有速度突变,会产生强烈的刚性冲击,只适用于低速。等加速-等减速和余弦加速度也有加速度突变,会引起柔性冲击,只适用于中、低速。正弦加速度运动规律的加速度曲线是连续的,没有任何冲击,可用于高速。

为使凸轮机构运动的加速度及其速度变化率相差太大,同时考虑动量、振动、凸轮尺寸、弹簧尺寸和工艺要求等问题,还可设计出其他运动规律。应用较多的几段曲线组合而成的运动规律,诸如变形正弦加速度、变形梯形加速度和变形等速的运动规律等,利用电子计算机也可以随意组合成各种运动规律。还可以采用多项式表示的运动规律,以获得一连续的加速度曲线。为了获得最满意的加速度曲线,还可以任意用数值形式给出一条加速度曲线,然后用有限差分法求出位移曲线,最后设计出凸轮廓线。

一些自动机通常用几个凸轮配合工作,为了使各个凸轮所控制的各部分动作配合协调,还必须在凸轮设计以前先编制一个正确的运动循环图。降低表面粗糙度。凸轮的工作条件是空气干燥、润滑油洁净,或采用加有各种添加剂的润滑油。润滑油的粘度和供油方式的选择要考虑从动件的形状和凸轮的转速等。凸轮和从动件的材料匹配应适当,如硬钢和铸铁价廉,适用于高速滑动;硬钢和磷青铜的振动和噪声小,还能补偿轮廓的不精确。铸铁和铸铁配对使用效果尚可。

分割器凸轮的材料要求比较严苛,主要原因是凸轮的运动性质决定了,凸轮必须具有一定的硬度,而总体还要保证韧性,这样在传动中才不会变形,硬镍钢和硬镍钢、软钢和软钢等的组合则效果不佳。

对于几何参数、润滑、材料和表面粗糙度等,也可采用弹性流体动压润滑理论进行综合计算,以减少磨损。除此外,在材料的选择方面也比较考究,包括材料选取中使用的热系数也要考虑进去,会使用各机构材料变形系数比较接近,对于精度的保证会更加有利。