[發(fā)明專利]一種均布槽不均布銷的槽輪機構的設計方法

有效

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• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109826920B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 劉志強;鄧攀;吳鋼;杜榮華
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G06F17/00
• 分類號: G06F17/00;F16H27/06
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

本發(fā)明公開了一種均布槽不均布銷的槽輪機構設計方法，包括以下步驟：S1、確定槽輪機構的基本結構參數(shù)：確定需要設計的槽輪槽數(shù)z和撥盤上在同一圓周上不均勻分布的圓銷數(shù)目m；然后計算槽輪每一次運動轉位角2β?lián)鼙P轉角2α、撥盤中心至圓銷中心的距離b；S2、確定槽輪機構均布槽不均布銷必須滿足的參數(shù)；S3、確定相鄰兩圓銷之間的角度：計算相鄰兩圓銷之間的中心夾角γ₁、γ₂、…、γ_m，根據(jù)撥盤上兩相鄰圓銷之間中心夾角的不同，使槽輪機構能在撥盤一個旋轉周期內實現(xiàn)多個動停比。本發(fā)明根據(jù)撥盤上兩相鄰圓銷之間中心角的不同，實現(xiàn)均布槽不均布銷的設定，使槽輪機構可以在一個撥盤周期內使槽輪實現(xiàn)多個不同的動停比，提高了槽輪機構的應用范圍。

技術領域

本發(fā)明涉及槽輪機構的設計方法領域，具體的涉及一種均布槽不均布銷的槽輪機構的設計方法。

背景技術

槽輪機構(Geneva Drive)是由裝有圓柱銷的主動撥盤、槽輪和機架組成的單向間歇運動機構，又稱馬耳他機構。它常被用來將主動件的連續(xù)轉動轉換成從動件的帶有停歇的單向周期性轉動。槽輪機構有外槽輪機構(external Geneva mechanism)和內槽輪機構(internal Geneva mechanism)之分，它們均用于平行軸間的間歇傳動，但前者槽輪與撥盤轉向相反，而后者則轉向相同，但現(xiàn)有技術中大部分槽輪機構撥盤上各圓銷都均勻分布，同時這類槽輪機構在一個撥盤周期內只能產生一種穩(wěn)定的動停比，限制了其應用范圍。

發(fā)明內容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種既能夠解決槽輪機構動停比不能變化、又能夠解決槽輪機構圓銷只能均布的均布槽不均布銷的槽輪機構的設計方法。

本發(fā)明采用的技術方案是：

一種均布槽不均布銷的槽輪機構設計方法，包括以下步驟：

S1、確定槽輪機構的基本結構參數(shù)：確定需要設計的槽輪槽數(shù)z和撥盤上在同一圓周上不均勻分布的圓銷數(shù)目m；然后計算槽輪每一次運動轉位角2β、槽輪每一次運動轉位角2β對應的撥盤轉角2α、撥盤中心至圓銷中心的距離b；

S2、確定槽輪機構均布槽不均布銷必須滿足的條件：確定圓銷數(shù)目m、相鄰兩圓銷之間的中心夾角γ的取值范圍；

S3、確定相鄰兩圓銷之間的角度：計算相鄰兩圓銷之間的中心夾角γ₁、γ₂、…、γ_m，根據(jù)撥盤上兩相鄰圓銷之間中心夾角的不同，使槽輪機構能在撥盤一個旋轉周期內實現(xiàn)多個動停比。

進一步的，所述步驟S1中各參數(shù)的具體計算公式為

1)槽輪運動轉位角2β的計算公式：2β＝2π/z

2)撥盤轉角2α的計算公式：其中a為槽輪半徑、c為槽輪中心O₁與撥盤中心O₂之間的中心距；

3)撥盤中心至圓銷中心的距離b的計算公式：

進一步的，所述步驟S2中圓銷數(shù)目m、相鄰兩圓銷之間的中心夾角γ的取值范圍是

1)圓銷數(shù)目m：并且m為整數(shù)，當m為小數(shù)時，向小取整數(shù)位；

2)相鄰兩圓銷之間的中心夾角γ：

進一步的，所述步驟S3中計算相鄰兩圓銷之間的中心夾角的具體步驟為

S3a、根據(jù)公式計算出槽輪的轉位分度運動時間t_f，根據(jù)公式計算出槽輪停歇時間t_d；其中T為撥盤轉一周的時間；

S3b、根據(jù)公式計算出外槽輪機構的動停比k；

S3c、根據(jù)公式計算出兩相鄰圓銷之間的中心夾角γ；