[發明專利]一種實現大分度數的弧面凸輪分度裝置

有效

• 申請號: 201610544632.3
• 申請日: 2016-07-12
• 公開（公告）號: CN106122412B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 葛榮雨;米政;王進
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: F16H27/04
• 分類號: F16H27/04
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業)37240
• 代理人: 李茜

技術領域

本發明涉及一種間歇傳動裝置，特別是一種實現大分度數的弧面凸輪分度裝置，屬于機械技術領域。

背景技術

弧面凸輪分度裝置，主要有弧面凸輪體和帶有滾子的分度盤組成，通過凸輪推動分度盤上的滾子，把凸輪的連續轉動轉換為分度盤的周期性間歇運動。弧面凸輪分度裝置因為其沖擊振動小，運轉平穩可靠，具有較好的動力學特性，常用于高精度的分度機構和高速運轉的自動機械中。目前，市場上的弧面凸輪分度機構，每一次分度過程中，分度盤旋轉角度等于滾子之間的圓心角，即分度數等于滾子數。當分度數很大時，必須增加從動盤的徑向尺寸來安裝所有滾子，這樣就使得分度盤慣性矩很大，運轉速度受到很大的限制，功率消耗也很大，因此弧面凸輪分度裝置的分度數不是很高，大大限制了其應用場合。而且，對于傳統的凸輪分度裝置，凸輪每旋轉一周，分度盤只完成一次分度和一次間歇。這樣，對于多工位的生產線，凸輪需要旋轉次數等于滾子數，分度效率較低，影響了生產線的生產速度和經濟效益。

發明內容

為克服現有技術不足，本發明采用的技術方案是：

本發明的一種實現大分度數的弧面凸輪分度裝置主要由分度箱、輸入軸、輸出軸、弧面凸輪體、分度盤組件組成。

所述的輸入軸和輸出軸相互交錯垂直，凸輪體通過鍵連接安裝在輸入軸上，分度盤組件通過鍵連接安裝在輸出軸上。所述的分度盤組件包括分度盤和滾子，所有滾子沿分度盤圓周徑向呈放射狀均勻固連在分度盤上，滾子軸線均與分度盤軸線垂直相交，滾子數為偶數或者為奇數，滾子形狀為圓柱形或者為圓臺形或者為圓弧形。輸入軸、輸出軸、凸輪體、分度盤組件均安裝在分度箱內。

所述的弧面凸輪體是一個以圓弧為母線的回轉體上環繞疊加了一個凸脊，凸脊的兩個側廓面是工作面。所述的凸脊輪廓在凸輪旋轉一周過程中分為四個階段：第一停歇段——第一分度段——第二停歇段——第二分度段。兩個分度段的凸脊輪廓為兩道變導程的螺旋凸脊，兩個分度段的螺旋凸脊為左旋或者為右旋，當凸輪旋轉時，凸脊輪廓推動滾子，使分度盤轉位分度。兩個停歇段的凸脊都為圓環狀凸脊，凸輪旋轉時，凸脊輪廓使分度盤停止轉動。其中第一停歇段為一道圓環狀凸脊，側廓面的素線與弧面凸輪體的軸線相交；第二停歇段是兩道圓環凸脊，兩個側廓面的素線與弧面凸輪體的軸線相交，兩個側廓面的素線與弧面凸輪體的軸線垂直。凸脊的四個階段與滾子的嚙合情況彼此是不一樣的。

所述弧面凸輪體旋轉處于第一停歇段時，第一停歇段為一道圓環凸脊，凸脊輪廓形狀為圓環面，此時相鄰的滾子Ⅰ和滾子Ⅱ跨夾在此道圓環凸脊上，且分別和兩側圓環面接觸，接觸線與弧面凸輪體的軸線相交，分度盤無法轉動，處于停歇期。以滾子Ⅰ和滾子Ⅱ的對稱軸線且豎直向下為0度角，逆時針為正，則此時滾子Ⅰ的位置角為180/Z，滾子Ⅱ的位置角為-180/Z，滾子Ⅲ的位置角為-540/Z，Z為滾子數。凸輪繼續旋轉，當凸脊的第一分度段與滾子嚙合時，第一分度段的凸脊形狀為兩道螺旋體，螺旋凸脊的兩個螺旋廓面分別推動滾子Ⅰ和滾子Ⅱ使分度盤轉動分度，進入分度期。在適當時刻，滾子Ⅲ與凸脊另一螺旋廓面接觸，從而也進入嚙合。當凸脊第一分度段完成時，滾子Ⅰ的位置角為360/Z，滾子Ⅱ的位置角為0，滾子Ⅲ的位置角為-360/Z，即此時分度盤實現的分度轉角為180/Z度，分度期結束。凸輪繼續旋轉，當凸脊的第二停歇段進入嚙合時，第二停歇段包括兩道圓環凸脊，凸脊同時與滾子Ⅰ、滾子Ⅱ和滾子Ⅲ嚙合，其中滾子Ⅱ被夾在兩個凸脊圓環廓面形成的圓環溝槽中，圓環溝槽兩側廓面的素線與弧面凸輪體軸線垂直，而滾子Ⅰ和滾子Ⅲ分別跨夾在兩側的圓環凸脊廓面上，這兩個側廓面的素線與弧面凸輪體軸線相交，分度盤停止轉動。凸輪繼續旋轉，當凸脊的第二分度段進入嚙合時，滾子Ⅰ退出嚙合，僅有凸脊的某一螺旋廓面推動滾子Ⅱ使分度盤轉動，直到凸輪旋轉使滾子Ⅱ和滾子Ⅲ分別與凸輪凸脊的第一停歇段定位環面接觸，第二分度期結束，又進入第一停歇期，完成了一個工作循環。在第二分度期結束時，滾子Ⅱ的位置角為180/Z度，滾子Ⅲ的位置角為-180/Z度，即第二分度期分度盤發生的分度轉位角為180/Z度。當凸輪轉完360度后，分度盤上的滾子Ⅱ、滾子Ⅲ和滾子Ⅳ分別取代原來的滾子Ⅰ、滾子Ⅱ和滾子Ⅲ開始重復上述過程，進行下一個工作循環。

所述凸輪體旋轉一周過程中，分度盤發生了兩次分度轉動和兩次間歇，每次的分度角度都為180/Z。

本發明的有益效果是：分度裝置的輸入軸旋轉一周過程中，輸出軸能完成兩次分度，提高了動作速度和效率；而且輸出軸每次的分度角等于滾子間圓心角的一半，即分度數等于滾子數的兩倍，這樣不需要改變分度盤的幾何尺寸，可以實現大分度數。