[發明專利]同軸式凸輪連桿高速分度機構

無效

• 申請號: 200810052496.1
• 申請日: 2008-03-21
• 公開（公告）號: CN101245840A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 楊玉虎;劉建平;沈兆光;沈煜
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F16H27/04
• 分類號: F16H27/04;F16H35/00;F16H37/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 李素蘭

技術領域

本發明涉及一種分度機構，尤其涉及一種用于實現高速間歇運動的分度機構。

背景技術

目前常用的間歇機構類型有：凸輪分度機構、棘輪、槽輪以及不完全齒輪機構等。眾所周知，棘輪、槽輪以及不完全齒輪機構由于分度精度低、沖擊噪音大等缺點，只能應用在對運轉速度及分度定位精度要求不高的場合。而凸輪型分度機構，由于具有高轉速、高精度的特點，目前已廣泛應用于各種印刷、紡織、醫藥食品包裝、電子元器件組裝及軍工機械等自動機械中。

常用的分度凸輪機構有三種類型，包括弧面分度凸輪機構，圓柱分度凸輪機構和平行分度凸輪機構，如圖1、圖2和圖3所示。其中，弧面凸輪分度機構由美國工程師C.N.Neklutin于20年代初研制發明(Roller?Gear?Drive，或Globoidal?Indexing?CamMechanism)，50年代由菲固索公司(Ferguson?Machine?Co.)首先進行了批量化生產；平行分度凸輪機構(Parallel?Indexing?Cam?Mechanism)由美國商業凸輪制造公司(Commercial?Cam?&Machine?Co.)研制，并且由該公司和菲固索公司聯合制造，60年代初引入日本、德國等。此后平行分度凸輪在日本得到迅速的發展。目前該類產品在發達技術國家，已形成專業化、系列化生產；我國從70年代末開始引進該類產品，目前已在10余家企業形成中小批量生產。

上述三種分度機構各具特點，分別適用于不同的應用場合。如，平行分度凸輪機構易于實現小分度數傳動，可實現分度數為1的間歇運動，這在印刷、包裝機械領域的模切機中得到廣泛應用，但該種結構形式難以實現大分度數傳動；圓柱分度凸輪機構適合大分度數傳動，如在各種電光源檢測及燈具裝配機械中，常采用20以上的分度數，但該種結構形式實現大分度數傳動時，分度盤上布置的滾子數較多，系統慣量較大，故只能用于低速運轉。在這三種類型中，弧面分度凸輪機構可實現的分度數范圍適中，綜合性能好，分度精度高，高速時可實現每分鐘2000次分度。

目前隨著自動機械向高速化、精密化方向展，對間歇機構的要求越來越高。對于某些應用場合要求間歇機構能夠實現更大的分度次數和更高的轉速要求。顯然，現有分度凸輪機構已難以滿足這種高速化、精密化的工況要求，需要研究開發可實現高速間歇運動的新型分度機構。

近年來針對高速分度機構的設計研究具有代表性的研究結果如下：

1990年，Gonzalez-Palacios和J.Angeles(參見Gonzalez-Palacios?and?Angeles.J，in：The?Generation?of?Contact?Surface?of?Indexing?Cam?Mechanisms-A?UnifiedApproach，Proc?ASME?Design?Automation?Conference，Advances?in?Design?Automation，Vol.2(1990)，p359。即：Gonzalez-Palacios?and?Angeles.J《一種分度凸輪機構接觸表面生成的統一方法》美國機械工程師學會自動化設計分會，Vol.2(1990)，p.359中提出了一種輸入與輸出軸可構成任意角度的球面分度凸輪機構，該種形式概括了目前常用的三種分度凸輪機構，是這三種結構分度凸輪機構的一般形式，但凸輪加工難度較大，結構復雜，未得到實際應用。

1998年，Nishioka和Nishimura(參見M.Nishioka?and?Nishimura.Synthesis?of?theInternal?Parallel?Cam?Mechanism.Proceedings?of?the?Institution?of?MechanicalEngineers，Part?C：Journal?of?Mechanical?Engineering?Science，1998?Vol.212577-585即西岡和西村(日)，內凸輪機構的綜合.機械工程師協會文集，機械工程科學學報，C部：1998?Vol.212577-585)；提出了一個平行分度凸輪機構的通用參數化設計公式，據此給出了采用內凸輪內接式的平行分度凸輪機構，作為主動件的凸輪是內凸輪。該機構的特點是體積較小、分度角較大，但該機構設計時受到較嚴格的幾何約束，參數設計自由度較小，其實際應用受到一定局限。