弧面分度凸轮机构的主要运动参数及实例计算

弧面分度凸轮机构的主要运动参数及实例计算

已知设计条件:凸轮转速n=300r/min,连续旋转,从动转盘有8工位,中心距C=180mm

项  目

计算公式与说明

实 例 计 算

凸轮角速度ω1/s-1

ω1=πn/30

ω1=π×300/30=10πs-1

凸轮分度期转角θf/(°)

常用的为120°~240°,在满足动停比k的要求下,宜取较大θf

选定θf=120°

凸轮停歇期转角θd/(°)

θd=360°-θf

θd=360°-120°=240°

凸轮角位移θ/(°)

以凸轮分度期开始处作为θ=0,计算步长为1°~2°

 

凸轮和转盘的分度期时间tf/s

tf=θf/ω1

tf=(2π/3)/10π=1/15s

凸轮和转盘的停歇期时间td/s

td=(2π/ω1)- tf

此式仅适用于凸轮连续旋转时

td=(2π/10π)-1/15=2/15s

凸轮分度廓线旋向及旋向系数p

L—— 左旋,p=+1;

R—— 右旋,p=-1

选用左旋L,p=+1

凸轮分度廓线头数H

单头H=1;双头H=2;H≥3较少用

选用H=1

转盘分度数I

I为转盘转一周的停歇次数,常用的有:3、4、5、6、8、10、12、16

按设计要求的工位数,选定I=8

转盘滚子数z

z=HI,一般常用的z为:6、8、10、12、16

z=1×8=8

转盘分度期运动规律

常用的有:正弦加速度、改进正弦加速度、改进梯形加速度、改进等速等

选用改进正弦加速度

转盘分度期转位角f f/(°)

ff=360°/I

ff=360°/8=45°

转盘分度期角位移f i/(°)

fi=Sff

S为所选运动规律的无因次位移

T=θ/θf=θ/120°

0≤T≤1/8(0°≤θ≤15°)

1/8≤T≤7/8(15°≤θ≤105°)

7/8≤T≤1(105°≤θ≤120°)

转盘分度期角速度ω2/s-1

ω2=ffV/tf

V为所选运动规律的无因次速度

T=θ/120°,0≤T≤1/8

1/8≤T≤7/8

7/8≤T≤1

转盘与凸轮在分度期的角速比ω2/ω1

最大角速比(ω2/ω1)max

转盘分度期的角位移fi、角速度ω2、角加速度ε2和角跃度j2与凸轮转角θ的曲线图

ω2/ω1=ffV/θf

(ω2/ω1)max=ffVmax/θf

Vmax为所选运动规律的无因次速度最大值

对改进正弦加速度规律

Vmax=1.76、Amax=±5.53

Jmax=69.47,-23.16

曲线图见上图

T=θ/120°  0≤T≤1/8

1/8≤T≤7/8

7/8≤T≤1

动停比k,运动系数τ

k=tf/td,τ=tf/(tf+td)

重叠系数ε

ε=1+(θε/θf)

ε=1+(28/120)=1.233