[發明專利]前接式凸輪連桿高速分度機構

有效

• 申請號: 200910228579.6
• 申請日: 2009-11-13
• 公開（公告）號: CN101701620A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 楊玉虎;沈兆光;楊一平
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F16H27/04
• 分類號: F16H27/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 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：分度凸輪機構、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。而分度凸輪機構，由于具有高轉速、高 定位精度的特點，目前已廣泛應用于各種印刷、紡織、醫藥與食品包裝，以及電子元器件 組裝等自動機械中。

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?Cam Mechanism)，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。上述三種分度機構各具特點，分別適用于不同的應用場合。其中，平行分度凸輪機 構可實現分度數為1的間歇運動，這在印刷、包裝等機械中得到廣泛應用，但該種結構形 式的平行分度凸輪機構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，但該種結構形式的圓柱 分度凸輪機構實現大分度數傳動時，由于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；弧面分度凸輪機構可實現的分度數范圍適中，綜合性能好，分度定位 精度高，可實現2000次/min以上的分度間歇運動。

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高的分度次數以滿足工況需求。這也促使相關學者不斷開發 研制適用于不同工況下的新型分度機構。

近年來在分度機構設計方面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?Unified?Approach，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提出了一種內接式的平行分度凸輪機構(參見 M.Nishioka?and?Nishimura.Synthesis?of?the?Internal?Parallel?Cam?Mechanism.Proceedings?of the?Institution?of?Mechanical?Engineers，Part?C：Journal?of?Mechanical?Engineering?Science， 1998Vol.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：1998Vol.212577-585)。該機構能實現較大的分度數，但受幾何 約束條件限制，參數設計的自由度很小，實際應用受到一定局限。