果奶檢漏機圓柱分度凸輪機構結構設計

王夢宇

山東高速集團有限公司，山東濟南 250098

果奶檢漏機圓柱分度凸輪機構結構設計

王夢宇

山東高速集團有限公司，山東濟南 250098

本文對果奶檢漏機的圓柱分度凸輪機構進行結構設計，根據設計要求選定各部分參數，確定其幾何尺寸，為下一步使用AutoCAD進行二次開發奠定設計基礎。

結構設計；分度凸輪機構；果奶檢漏機

1 分度凸輪機構

在分度凸輪機構中，凸輪是其主要的主動件，通常情況下需要連續的旋轉，這里使用的從動件一般是安裝多個滾子的轉盤，可以按照設計的要求和標準進行 間歇性的運動。這種機構能夠在沒有其他附屬裝置的情況下完成精確的定位。

圓柱分度凸輪機構工作原理：

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

圓柱滾子與凸輪輪廓之間的間隙比較難補償，易產生跨越沖擊，凸輪的嚙合性能與滾子軸的剛度均不及弧面分度凸輪機構，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，而且從結構上比弧面分度凸輪沿同樣尺寸轉盤圓周能分布更多的滾子數，故適用于分度數較多的場合。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 圓柱分度凸輪機構

2 結構設計

設計要求：轉盤直徑D=800mm，工作節拍10個工位，3秒/工位，運動轉矩1.6kN·m。

3 主要運動參數設計計算

1 ）旋向采用右旋Rp=-1 ，凸輪分度廓線頭數H=1 ，轉盤分度數I：按設計要求的工位數選定I=10，轉盤滾子數Z=HI=10，轉盤分度期運動規律：選用等速運動規律，Vm=1，轉盤分度期轉位角 ?f=360°/10 = 36°；

4 主要幾何尺寸設計計算

1 ）取轉盤回轉半徑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，凸輪定位環面徑向深度h=b+e=65mm；

5 ）凸輪定位環面外圓直徑 D0= 2 Rp1+b = 4 30mm；

凸輪定位環面內圓直徑 Di= D0? 2 h = 3 00mm；

轉盤外圓直徑 D2≥ 2 (Rp2+ Rr) = 7 90，符合已知條件；

7 ）轉盤基準端面到滾子中點的軸向距離 rG=A? Rp1=110 mm；

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

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

5 結構設計要點

1 ）應保證轉盤軸線與凸輪軸線垂直交錯；2）轉盤軸線應位于凸輪定位環面的對稱面上，以保證凸輪定位環面與左右兩側滾子接觸良好。在結構上應考慮在裝配時能調整凸輪的軸向位置；3）滾子與凸輪定位環面的嚙合間隙一般采用IT6或IT7，例如H7/h6；4）轉盤在結構上應設計成在安裝時能進行軸向調整，例如當各滾子在轉盤上的軸向位置的一致性要求較高時，應設計成可使每個滾子都能分別做軸向位置調整。

6 結論

本文首先介紹了圓柱凸輪機構的工作原理，然后根據給定要求進行結構設計，步驟如下：選定主要運動參數，確定主要幾何尺寸，選擇零件的材料、熱處理方式，最后確定其技術要求和結構設計要點。

[1]張正祥.運用VB對AutoCAD二維實體的參數化設計[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化造型[J].機械設計，2004(5).

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1674-6708（2012）69-0152-01