凸轮分割器概述及选型

凸轮分割器概述及选型第1页，共21页。凸轮分割器概述及选型第2页，共21页。一、凸轮分割器介绍

高速精密凸轮间歇分割器已被广泛应用于现代工业的自动化部分，它已成为当今世界上精密驱动的主流装置。产品涉及包装、印刷、制药、化工、烟草、电子电器、玻璃陶瓷、汽车制造等自动化生产线及各种通用机械设备，他们作为自动化机器的核心传动装置，发挥着至关重要的作用。1.凸轮分割器应用第3页，共21页。2.凸轮分割器结构图

凸轮分割器，也习惯称间歇分割器。凸轮分割器是实现间歇运动的机构，具有分度精度高、运转平稳、传递扭矩大、定位时自锁、结构紧凑、体积小、噪音低、高速性能好、寿命长等显著特点，是替代槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构、气动控制机构等传统机构的理想产品。第4页，共21页。二、凸轮分割器分类

凸轮分割器种类繁多，根据所使用的凸轮的种类不同可分为弧面凸轮分割器、平面凸轮分割器、圆柱凸轮分割器等。第5页，共21页。1.弧面凸轮分割器

弧面凸轮分割器是输入轴上的弧面共轭凸轮与输出轴上的分度轮无间隙垂直啮合的传动装置。弧面凸轮轮廓面的曲线段驱使分度轮转位，直线段使分度轮静止，并定位自锁。通过该机构将连续的输入运动转化为间歇式的输出运动。动作准确：无论在分割区，还是静止区，都有准确的定位。完全不需要其它锁紧元件。可实现任意确定的动静比和分割数。特点是精度高。速度快、扭矩大、体积小等，因此它可以用在各种步进驱动的自动组合机，加工机械，金属加工器械，包装机，食品机械，医药器械和其他的工业使用。第6页，共21页。2.平面凸轮分割器

平面凸轮分割器是输入轴上的平面共轭凸轮与输出轴上的分度轮无间隙平行啮合的传动装置。平面凸轮轮廓面的曲线段驱使分度轮转位，直线段使分度轮静止，并定位自锁。通过该机构将连续的输入运动转化为间歇式的输出运动。第7页，共21页。3.圆柱凸轮分割器

圆柱凸轮分割器曲线的运动特性好，传动是光滑连续的，振动小，噪声低，传动平稳。第8页，共21页。三、从动件的间歇运动形式

弧面凸轮分割器、平行凸轮分割器和圆柱凸轮分割器，它们都是通过特定的凸轮带动分度盘（从动轴）运动，从而将连续均匀的输入运动转变成有规律的间歇分度运动。凸轮的曲线部分驱动分度盘转位，直线（圆弧）部分使分度盘牢固自锁在准确位置。从动件可实现的间歇运动形式如下：第9页，共21页。1.等间进动

从动件回转一圈，转过的每一角度完全相等，这种方式最为多见。第10页，共21页。2.异间进动

从动件回转一圈，转过的角度有大有小。第11页，共21页。3.回摆

凸轮始终向单一方向旋转，从动件有规律回摆。可分为停留和无停留回摆形式。第12页，共21页。4.无隙减速机

从动件永无停留。这实际上是一种高速无隙减速机，和伺服电机相连，可增大其输出扭矩。第13页，共21页。5.抓放机构

除了能够摇摆之外，还可实现上下进动，这是一种极为紧凑的集成单元，精度极高，在国外被称为P&P机械手。第14页，共21页。四、凸轮分割器的选型

对于机械设计人员，选用凸轮分割器时要考虑到因素为：惯性力矩，惯性扭矩，摩擦扭矩，工作扭矩，必要扭矩，凸轮轴扭矩，电机功率等因素，也要兼顾工作和间歇节拍的因素如总循环时间，分度时间等因素。

第15页，共21页。1.相关计算公式

第16页，共21页。2.1.工作台驱动

铁制工作台高度h为20mm,直径D为Ø600mm，工装和工件安装直径为Ø500mm、6工位、工装重力为50N，工件重力为5N。在工作台半径250mm位置处是滑动面。工作台支撑承受工作台重力，1个循环为1s，分度时间为0.3s。凸轮轴和输出轴的旋向如图所示，寿命为20000h。2.选型计算实例

第17页，共21页。第18页，共21页。第19页，共21页。2.传送带驱动

如下图所示，在分度箱输出轴和传送带的驱动轴之间通过齿轮副变速后驱动传送带。传送带链轮节圆直径为254mm，传送带步距为266mm，夹具数为20个，工件安装在夹具上，可搬运8个工件，每分钟生产量和工