果奶檢漏機(jī)圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計

王夢宇

山東高速集團(tuán)有限公司，山東濟(jì)南 250098

果奶檢漏機(jī)圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計

王夢宇

山東高速集團(tuán)有限公司，山東濟(jì)南 250098

本文對果奶檢漏機(jī)的圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)設(shè)計要求選定各部分參數(shù)，確定其幾何尺寸，為下一步使用AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā)奠定設(shè)計基礎(chǔ)。

結(jié)構(gòu)設(shè)計；分度凸輪機(jī)構(gòu)；果奶檢漏機(jī)

1 分度凸輪機(jī)構(gòu)

在分度凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪是其主要的主動件，通常情況下需要連續(xù)的旋轉(zhuǎn)，這里使用的從動件一般是安裝多個滾子的轉(zhuǎn)盤，可以按照設(shè)計的要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行 間歇性的運(yùn)動。這種機(jī)構(gòu)能夠在沒有其他附屬裝置的情況下完成精確的定位。

圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)工作原理：

如圖1所示圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)，主動凸輪1為圓柱體，從動轉(zhuǎn)盤2上裝很多滾子，這些滾子沿著轉(zhuǎn)盤的方向均勻的分布，并且滾子的軸線與轉(zhuǎn)盤的軸線是平行的，同時轉(zhuǎn)盤和凸輪的兩條軸線是垂直相交的。如果機(jī)構(gòu)中的凸輪發(fā)生旋轉(zhuǎn)，則分度段的輪廓會推動滾子進(jìn)而使轉(zhuǎn)盤分度發(fā)生旋轉(zhuǎn)。

圓柱滾子與凸輪輪廓之間的間隙比較難補(bǔ)償，易產(chǎn)生跨越?jīng)_擊，凸輪的嚙合性能與滾子軸的剛度均不及弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)，故一般多用于中、低速及中、輕載場合。但圓柱凸輪比弧面凸輪容易制造，而且從結(jié)構(gòu)上比弧面分度凸輪沿同樣尺寸轉(zhuǎn)盤圓周能分布更多的滾子數(shù)，故適用于分度數(shù)較多的場合。圓柱凸輪的分度段輪廓也有左旋、右旋與單頭、多頭之分。

圖1 圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

設(shè)計要求：轉(zhuǎn)盤直徑D=800mm，工作節(jié)拍10個工位，3秒/工位，運(yùn)動轉(zhuǎn)矩1.6kN·m。

3 主要運(yùn)動參數(shù)設(shè)計計算

1 ）旋向采用右旋Rp=-1 ，凸輪分度廓線頭數(shù)H=1 ，轉(zhuǎn)盤分度數(shù)I：按設(shè)計要求的工位數(shù)選定I=10，轉(zhuǎn)盤滾子數(shù)Z=HI=10，轉(zhuǎn)盤分度期運(yùn)動規(guī)律：選用等速運(yùn)動規(guī)律，Vm=1，轉(zhuǎn)盤分度期轉(zhuǎn)位角 ?f=360°/10 = 36°；

4 主要幾何尺寸設(shè)計計算

1 ）取轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)半徑2pR =350mm，取中心距C=340mm，則基距A =300mm；

4 ）滾子寬度 b = ( 1.0 ? 1.4)Rr= 4 5 ? 6 3，取b=50mm；

滾子與凸輪槽底間的間隙e=15mm，凸輪定位環(huán)面徑向深度h=b+e=65mm；

5 ）凸輪定位環(huán)面外圓直徑 D0= 2 Rp1+b = 4 30mm；

凸輪定位環(huán)面內(nèi)圓直徑 Di= D0? 2 h = 3 00mm；

轉(zhuǎn)盤外圓直徑 D2≥ 2 (Rp2+ Rr) = 7 90，符合已知條件；

7 ）轉(zhuǎn)盤基準(zhǔn)端面到滾子中點的軸向距離 rG=A? Rp1=110 mm；

轉(zhuǎn)盤基準(zhǔn)端面到滾子上端面的軸向距離 r0= rG? ( b/2)=85 mm；

轉(zhuǎn)盤基準(zhǔn)端面到滾子上端面的軸向距離 re= rG+ ( b/2)=135 mm。

5 結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

1 ）應(yīng)保證轉(zhuǎn)盤軸線與凸輪軸線垂直交錯；2）轉(zhuǎn)盤軸線應(yīng)位于凸輪定位環(huán)面的對稱面上，以保證凸輪定位環(huán)面與左右兩側(cè)滾子接觸良好。在結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮在裝配時能調(diào)整凸輪的軸向位置；3）滾子與凸輪定位環(huán)面的嚙合間隙一般采用IT6或IT7，例如H7/h6；4）轉(zhuǎn)盤在結(jié)構(gòu)上應(yīng)設(shè)計成在安裝時能進(jìn)行軸向調(diào)整，例如當(dāng)各滾子在轉(zhuǎn)盤上的軸向位置的一致性要求較高時，應(yīng)設(shè)計成可使每個滾子都能分別做軸向位置調(diào)整。

6 結(jié)論

本文首先介紹了圓柱凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理，然后根據(jù)給定要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，步驟如下：選定主要運(yùn)動參數(shù)，確定主要幾何尺寸，選擇零件的材料、熱處理方式，最后確定其技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計要點。

[1]張正祥.運(yùn)用VB對AutoCAD二維實體的參數(shù)化設(shè)計[J].科技信息，2006(1):130-131.

[2]Long Xiao-lin，Transferring AutoCAD and Excel by using Visual Basic.Journal of Wuhan University of Technology，2001(3):26-31.

[3]車林仙.擺動從動件圓錐凸輪實體參數(shù)化造型[J].機(jī)械設(shè)計，2004(5).

TH122

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1674-6708（2012）69-0152-01