试谈弧面凸轮数控转台的设计(doc 52页)

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弧面凸轮数控转台的设计

摘要：弧面分度凸轮机构是由美国人C.N.Neklutin于20世纪20年代发明的，并由其所创建的Ferguson 公司首先进行了系列化、标准化生产。该机构是用于两垂直交错轴间的间歇分度步进传动。由弧面分度凸轮、从动转盘以及在从动转盘径向均布的滚子组成。由于弧面分度机构具有传动速度高、分度精度和动力学性能好、承载能力大、可靠性好等优点，所以广泛应用于各种自动机械，如烟草机械、包装机械、加工中心换刀机械手等。

分度凸轮机构具有结构简单，能自动定位以及动静比可任意选择的特点，与棘轮机构、槽轮机构、针轮机构等几种传统的间歇运动机构相比，更适合于要求高速、高分度精度的场合，因而广泛应用于各种多工位自动机械、直线步进机械中。随着自动机械向高速化、精密化、轻量化的方向发展，现有分度凸轮机构已难满足更高要求的需要。

关键词：弧面分度凸轮，参数分析，运动仿真

The globoidal indexing cam rotary table

Abstract:The globoidal indexing cam mechanism,which consists of a driving globoidal indexing cam and driven turret with four or six cylindrical rollers was firstly designed by an American,C.N.Neklutin,in 1920s and was manufactured by his own company in series and standard.The globoidal indexing cam mechanism has been using in many kinds of automatic machinery.It has great advantage over other indexing

mechanisms,such as high speed、precise index and excellent kinetics.

The indexing cam mechanisms are more suitable to the work conditions where high speed and accurate output precision are needed,and have been widely used in all kinds of multi-steps machines,linear intermittent machines due to their advantages of simple structure,automatic positioning compared with other intermittent mechanisms. However,existing indexing cam mechanisms can’t meet the requirements of the fast development of automatic machines.

Key words：globoidal indexing cam,Parameter analysis,Motion simulation.

第一章绪论

1.1引言

在当代机械制造业飞速发展过程中，现代机床制造业正在向“高速、精密、复合、智能和环保”的方向前进，而高速、高效加工在其中扮演着重要角色。在发达国家，围绕高速、高效的新型的机构，不仅在技术开发方面投入了大量精力，而且在应用推广方面取得了前所未有的进展。弧面凸轮分度机构是由输入轴上的弧面凸轮与输出轴分度轮上的滚动轴承无间隙垂直啮合，从而实现间歇输出的新型传动机构。采用弧面凸轮分度机构的弧面凸轮分度箱，它已成为当今世界上精密驱动的主流装置。它具有高速性能好，运转平稳，传递扭矩大，定位时自锁，结构紧凑、体积小，噪音低、寿命长等显著优点，是代替槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构等传统间歇机构的理想产品，产品广泛应用配套于各种组合机械、机床加工中心、烟草机械、化工灌装机械，印刷机械、电器制造装配自动生产线等需把连续运转转化为步进动作的各种自动化机械上的必备的理想功能部件。亲，由于某些原因，没有上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要的朋友，请联系我的Q&Q:2215891151，数万篇现

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1.2弧面分度凸轮的概述

弧面凸轮机构(Globoidalcammechanism)又称为蜗形凸轮机构或滚子齿形凸轮机构，该机构可用于高速间歇分度，与传统的间歇传动机构如棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等相比，具有传动速度高、分度精度和动力学性能好、承载能力大、可靠性好等优点，而且通过弧面凸轮与从动件滚子的共扼啮合传动，可以实现从动件所需要的各种运动规律。目前己广泛应用在烟草机械、包装机械、加工中心换刀机械手等自动机械中。

1.3国内外发展状况概述

弧面分度凸轮机构是由美国人C.N.Neklutin于20世纪20年代发明的，并由其所创建的Ferguson公司首先进行了系列化标准化生产。之后，前苏联、英国、匈牙利、瑞士、日本等国也相继对弧面分度凸轮机构进行了研究，并成立有专门的生产厂家和研究机构。在弧面分度凸轮的几何学与运动学方面，英国的C.J.Backhouse首次采用微分几何与包络原理等方法对弧面分度凸轮的几何学进行了深入研究。而目前，在日本、德国、俄罗斯和瑞士等国家已实现弧面凸轮的标准化系列化生产。由于弧面分度机构具有传动速度高、分度精度和动力学性能好、承载能力大、可靠性好等优点，所以广泛应用于各种自动机械，如烟草机械、包装机械、加工中心换刀机械手等。在加工制造方面，国外和台湾地区大都采用范成法在数控机床上加工。范成法的理论和加工技术已经非常成熟。在数字化加工方面也有所探索。但可查到文献不多。国外学者在弧面分度凸轮的应用方面也开展了大量的工作。我国对弧面分度凸轮的研究起步较晚，直到20世纪70年代末期才开始相关的研究工作，但经过20多年的努力，目前已在弧面分度凸轮的设计、检测、制造等方面取得了丰硕的成果，在弧面凸轮的制造方面，国内也都是采用范成法，另外对两重包络法、刀位补偿法和自由曲面法也做了理论研究。其中，西北科技大学(原西北轻工业学院)、山东轻工业学院、大连轻工业学院、天津大学、山东诸诚恒瑞精密机械有限公司、西安科达凸轮制造有限公司等高等院校和厂家都做了大量的研究，例如西北科技大学的曹西京等人研制了一种专门用于弧面凸轮磨削的数控磨头，山东轻工业学院的刘兴国开发了一种五坐标数控机床XH756来加工空间弧面凸轮，这种机床可以用较小的中心距来加工大中心距的弧面分度凸轮，南方航空动力机械公司从国外引进的一台五轴加工中心，并配置了行星磨削装置，可实现弧面凸轮的行星磨削。但是，这些研究大多集中在普通弧面分度凸轮方面。

1.4弧面凸轮及弧面凸轮机构的研究展望

与传统的间歇分度机构相比，弧面凸轮机构在动力学性能、承载能力、分度的精度以及分度的速度方面均有不可比拟的优越性，被誉为是最理想的间歇传动机构，具有广阔的市场前景。从目前弧面凸轮机构的研究与发展分析，弧面凸轮机构未来的研究重点与方向可分为如下几个方面:

1、弧面凸轮机构的结构改进与创新

针对与圆柱滚子共扼啮合的弧面凸轮机构在实际应用中存在的缺陷，结合其他理论已相对成熟的传动机构，如蜗轮蜗杆传动机构、齿轮传动机构、滚珠丝杆传动机构等，对弧面凸轮机构在原理上和结构上进行改进，以拓宽弧面凸轮机构的应用领域。

2、弧面凸轮机构的动力学研究

弧面凸轮机构主要是运用于高速、高精度的分度与传动场合，动力学性能的好坏将是弧面凸轮设计与制造质量的主要评价指标之一。有关弧面凸轮机构的动力学研究一直是该领域的一个难题，也将是该领域的重要研究方向。基于弧面凸轮啮合传动过程中的摩擦、磨损与润滑状态分析，改进弧面凸轮机构的设计参数，进行弧面凸轮机构的摩擦学设计，以改善其动力学特性，以及设计有效的动力学性能测试装置，将是一个值得研究的课题。

3、弧面凸轮CAD

弧面凸轮是种结构复杂的空间凸轮，计算机辅助设计是实现弧面凸轮精确设计的唯一手段。自从我国对弧面凸轮机构进行研究以来，弧面凸轮的CAD一直是研究的重点，特别是九十年代以来，随着三维以D软件的问世，开发操作界面良好的弧面凸轮三维以D软件和弧面凸轮机构的运动仿真系统，以对运动过程进行模拟与仿真，进行装配干涉检查和加工误差的虚拟检测将是个很有价值的研究课题。

4、弧面凸轮的制造及其廓面修形的研究

弧面凸轮对表面质量和加工精度的要求非常高，在装配过程中，弧面凸轮机构对加工误差特别敏感，容易出现装配干涉。进行弧面凸轮的廓面修形研究，提高弧面凸轮机构的装配性能和降低其装配对加工误差的敏感性，是一个很有意义的研究课题;改进弧面凸轮的加工手段，提高弧面凸轮加工精度与表面质量也一直是人们思考的主要课题;此外，从加工原理上进行改进，探索弧面凸轮的单侧加工、刀具补偿加工、两重包络法加工，将是一个重要的研究方向。

5、目前，弧面凸轮机构还没有完善的精度评价指标体系，也没有专门的检测工具。对于弧面凸轮的精度评价体系的完善以及检测方法与手段的探索将是一个重要的研究课题。

第二章总体分析设计

弧面凸轮减速器的传动原理是基于弧面凸轮分度机构。它一改涡轮蜗杆减速器的摩擦传动副为滚动副，使得传动效率大为提高H>90%单级传动I=10-60传动功率0.5-100kw。其特点是传动效率高,能耗低，发热小，传动平衡，灵敏度高，其传动效率雄踞各类减速器之首。

设计要求：工作台面直径小于400mm，工作台面垂直时中心高为260mm，中心定位孔尺寸φ50H6?20，工作台T型槽宽度14mm，总传动比i=180，分度定位精度15'，重复定位精度5'，最大允许驱动力矩3000N/m。

i=62，第二级为弧面凸轮传动，现设减速器为二级传动，第一级为蜗轮蜗杆传动，

1

i=3。选用电机型号Y112M-4，转速1500r/min，额定功率4kw。

2

2.1弧面凸轮分度机构的基本结构和工作原理

弧面凸轮分度机构类似于弧面蜗杆传动，主动凸轮为轮廓呈凸脊状的圆弧回转与蜗杆一样可制成单头、双头或多头，大于三头的一般较少使用。从动转盘上装有沿周向均匀分布的滚子。凸轮凸脊的旋向也与蜗杆旋向定义相同，分为左旋和右旋用L 表示，右旋用R 表示，在实际应用当中一般采用左旋较多。弧面分度凸轮机构因位段形式的差异可分为A 型和B 型两种结构类型，如图2-1所示。

A 型凸轮定位段是凸脊，分度盘上的两个滚子跨夹在凸脊上，

B 型凸轮的定位段是一个凹槽，分度盘上有一个滚子在定位段槽中。但无论是哪种结构的凸轮，其凸脊均有左右两个侧面。根据不同的旋向一侧为受力侧，推动分度盘转动，另一侧为几何定位侧，局部区域与滚子之间可以有一定间隙。这样便可实现凸轮体1的连续转动带动分度盘2的间歇分度运动，从而可以传递两垂直交错轴间的传动，整个运动过程如下：图所示的为单头左旋弧面分度凸轮机构，当凸轮体旋转时，其分度段轮廓推动滚子，使分度盘分度转位；而当凸轮转到其停歇段轮廓时，转盘上的两个相邻滚子跨夹在凸轮的圆环面凸脊上，分度盘停止转动，所以这种机构不必附加其他装置就能获得很好的定位作用，并且可以通过调整中心距来消除滚子与凸轮凸脊之间的间隙，补偿磨损。在这种机构中，主动凸轮一般做等速连续旋转，但有时为了满足特殊的需要，如需要较长的停歇时间，也可以使凸轮作间断性的旋转。

2.2 主要运动参数

在设计弧面凸轮分度机构时，往往需要根据工作要求确定该机构的一系列基本参数，主要包括：分度数I 、弧面凸轮的节圆半径1p R 、动程角f 、从动盘的节圆半径2p R 、

弧面分度凸轮的设计

毕业设计 题目弧面分度凸轮的设计 学院机械工程学院 专业工业工程 姓名冯堃 学号 20050407069 指导教师王红岩 二OO九年六月十日

弧面分度凸轮的设计 The Design of Roller Gear Indexing Cam 专业：工业工程 学生：冯堃 指导教师：王红岩 济南大学机械工程学院 二零零九年六月

目 录 摘 要 ............................................................i ABSTRACT .. (ii) 第一章 绪论 ...................................................- 1 - 1.1 课题研究的背景和意义 .................................................................. - 1 - 1.2 分度运动 .......................................................................................... - 1 - 1.3 从动系统的工作原理 ...................................................................... - 2 - 1.4 凸轮驱动系统分度机构 .................................................................. - 3 - 1.4.1精密分度凸轮机构的基本类型 ............................................... - 3 - 第二章 弧面凸轮设计中基本参数的确认 .............................- 5 - 2.1 弧面分度凸轮机构的基本形式与工作特点 ..................................... - 5 - 2.2 运动的必要条件——凸轮曲线的选择 ............................................. - 6 - 2.3 选择曲线时考虑的运动学参数 ......................................................... - 8 - 2.4 弧面分度凸轮机构的主要运动参数 ................................................. - 9 - 2.4.1 凸轮分度廓线头数Ｈ、转盘滚子数Ｚ与转盘分度书Ｉ之间的 关系 .................................................................................................................... - 9 - 2.4.2 凸轮与转盘在分度期与停歇期的运动参数 .......................... - 9 - 2.4.3动停比k 与运动系数τ ......................................................... - 10 - 2.4.4 啮合重叠系数ε .................................................................... - 10 - 2.5弧面分度凸轮机构的主要几何尺寸计算 ........................................ - 11 - 2.5.1凸轮节圆半径1p r ，转盘节圆半径2p r 与中心距C ............... - 11 - 2.5.2许用压力角p a ...................................................................... - 11 - 2.5.3转盘节圆半径2p r .................................................................... - 11 - 2.5.4滚子数z 、相邻两滚子轴线间夹角z φ、滚子半径ρ与宽度b . - 11 - 2.5.5凸轮的主要尺寸 ..................................................................... - 12 - 2.5.6装上滚子后转盘的尺寸 ......................................................... - 13 -

弧面凸轮数控转台的设计

弧面凸轮数控转台的设计 摘要：弧面分度凸轮机构是由美国人C.N.Neklutin于20世纪20年代发明的，并由其所创建的Ferguson公司首先进行了系列化、标准化生产。该机构是用于两垂直交错轴间的间歇分度步进传动。由弧面分度凸轮、从动转盘以及在从动转盘径向均布的滚子组成。由于弧面分度机构具有传动速度高、分度精度和动力学性能好、承载能力大、可靠性好等优点，所以广泛应用于各种自动机械，如烟草机械、包装机械、加工中心换刀机械手等。 分度凸轮机构具有结构简单，能自动定位以及动静比可任意选择的特点，与棘轮机构、槽轮机构、针轮机构等几种传统的间歇运动机构相比，更适合于要求高速、高分度精度的场合，因而广泛应用于各种多工位自动机械、直线步进机械中。随着自动机械向高速化、精密化、轻量化的方向发展，现有分度凸轮机构已难满足更高要求的需要。 关键词：弧面分度凸轮，参数分析，运动仿真 The globoidal indexing cam rotary table Abstract:The globoidal indexing cam mechanism,which consists of a driving globoidal indexing cam and driven turret with four or six cylindrical rollers was firstly designed by an American,C.N.Neklutin,in 1920s and was manufactured by his own company in series and standard.The globoidal indexing cam mechanism has been using in many kinds of automatic machinery.It has great advantage over other indexing mechanisms,such as high speed、precise index and excellent kinetics. The indexing cam mechanisms are more suitable to the work conditions where high speed and accurate output precision are needed,and have been widely used in all kinds of multi-steps machines,linear intermittent machines due to their advantages of simple structure,automatic positioning compared with other intermittent mechanisms. However,existing indexing cam mechanisms can’t meet the requirements of the fast development of automatic machines. Key words：globoidal indexing cam,Parameter analysis,Motion simulation.

直动型弧面凸轮机械手的设计

引言 间歇传动是自动机械和半自动机械中常用的机械传动方式之一，其作用是使设备中某些构件产生周期性的运动和停歇。常见的机构如棘轮机构、槽轮机构等均存在着诸如振动、冲击严重；动载荷大、磨损剧烈；定位精度低等缺陷，从而大大限制了其发展和使用。 近年来，随着CAD/CAM的发展，在凸轮的设计、制造中提供了良好的帮助。在数控机床上人们用包络原理可较容易的加工出无理论误差的凸轮轮廓面。从而使凸轮机构广泛用于多种场合。在美国、日本等国，间歇凸轮机构已形成了众多系列化产品，用户可很方便地根据自己需要选购合适的凸轮装置。其中美国CAMCO、日本三兴线材工业株式会社品种较齐全。在我国，凸轮间歇装置虽未形成工业化、系列化产品，但也有一些单位进行了长期的研究开发工作。有些已具备了设计制造各种凸轮间歇装置的能力。且对于弧面凸轮间歇摆动驱动装置类型的产品，在国内尚未出现或尚未得到广泛应用。它的研究、设计、开发、推广可广泛应用于冲模送料及其他自动机械生产线中，具有广泛的推广应用前景。

第一章绪论 1.1课题的背景及意义 当前机械产品正沿着两个方向发展，一是大型化、自动化、成型化；二是小型化、多功能、结构简单、使用可靠。在此发展过程中，各种各样的自动机械占有令人注目的地位。 近年来，随着社会的发展，机械与自动控制技术结合已成为现代机械制造生产系统中一个重要组成部分。它的发展很快融和了当今先进的自控技术、信息处理技术、先进制造技术等新兴技术，逐渐形成了一门新的科学。通过前些天参观中国西部国际装配制造业博览会，对此也感受颇深。尽管此自动机械手发展很快，但仍不能取代纯机械的机械手，因为后者在可靠性尤其是价格方面都具有十分突出的优越性。弧面凸轮机械手作为一种新型机械手，具有结构紧凑、可靠性好、成本低、精度高的特点，在现代场合仍具有十分重要的地位。 弧面凸轮机械手可以代替工人机械而繁重的劳动，是一种高效的自动化生产设备。在国外，特别是美国、日本已有其定型产品。我国关于这方面的研究还处于初期阶段，基于国内此类产品缺乏，使用者大多依靠进口，相应的使生产成本增加。因此，研制生产迫在眉睫。本课题就是在这样的情况提出的。 1.2 凸轮机构的发展概况 凸轮机构是一种由凸轮、从动件和机架组成的传动机构，通常以凸轮作为机构的原动件。其运动方式主要为连续回转和往复摆动。工程中，大多根据从动件的运动状态（包括位移、速度、加速度等）来设计凸轮的轮廓数据。早期的工程技术人员大多采用绘制法绘制凸轮轮廓。这种方法不但效率低且精度差，很难精确地得到压力角和曲率半径，大多也仅限于平面凸轮的设计中。 随着计算机的广泛应用，以矢量法、非线性规划法为代表的各种新算法相继出现，把凸轮轮廓参数的计算推进到了一个崭新的阶段。 近年来，凸轮的计算机辅助设计/制造（CAD/CAM）研究也获得了初步成果，设计者利用计算机终端，只要给定原始的数据即可设计出总体上最优的凸轮。可直接通过数控机床，并对刀具磨损、加工时的热变形等不定因素进行自适应控制就可加工出高精度的凸轮。且随着新工艺、新材料的不断涌现，凸轮的设计与制造已变得比较方便，可以预计，凸轮机构在自动机械中的应用范围将越来越广泛，其工作性能将获得明显的改善，从而将更好的促进自动机械的发展。 1.3 凸轮机构的种类与特点 凸轮机构形式繁多，是一种小型、简易、精密的机械，且因为它兼有传动、导向及控制个机构的各种功能，而得到了广泛地应用。可产生复杂的运动轨迹，实现非等速运动等。其工作特点和设计方法随机构形式而异，一般按凸轮的几何形状分类。 详细可见下面图2-1。

试谈弧面凸轮数控转台的设计(doc 52页)

试谈弧面凸轮数控转台的设计(doc 52页)

弧面凸轮数控转台的设计 摘要：弧面分度凸轮机构是由美国人C.N.Neklutin于20世纪20年代发明的，并由其所创建的Ferguson 公司首先进行了系列化、标准化生产。该机构是用于两垂直交错轴间的间歇分度步进传动。由弧面分度凸轮、从动转盘以及在从动转盘径向均布的滚子组成。由于弧面分度机构具有传动速度高、分度精度和动力学性能好、承载能力大、可靠性好等优点，所以广泛应用于各种自动机械，如烟草机械、包装机械、加工中心换刀机械手等。 分度凸轮机构具有结构简单，能自动定位以及动静比可任意选择的特点，与棘轮机构、槽轮机构、针轮机构等几种传统的间歇运动机构相比，更适合于要求高速、高分度精度的场合，因而广泛应用于各种多工位自动机械、直线步进机械中。随着自动机械向高速化、精密化、轻量化的方向发展，现有分度凸轮机构已难满足更高要求的需要。 关键词：弧面分度凸轮，参数分析，运动仿真 The globoidal indexing cam rotary table Abstract:The globoidal indexing cam mechanism,which consists of a driving globoidal indexing cam and driven turret with four or six cylindrical rollers was firstly designed by an American,C.N.Neklutin,in 1920s and was manufactured by his own company in series and standard.The globoidal indexing cam mechanism has been using in many kinds of automatic machinery.It has great advantage over other indexing

基于Matlab弧面分度凸轮的建模

基于Matlab GUI的弧面分度凸轮轮廓曲面计算平台的设计 作者：曹顺辉 摘要：介绍了利用Matlab 7.0的图形用户界面（Graphical User Interface,GUI）设计弧面分度凸轮工作廓面坐标计算平台的方法和步骤。使用户不必去了解复杂的Matlab代码及程序，直接通过该平台就可以很便捷的进行凸轮工作廓面的计算工作。并利用最终输出的坐标文件结合三维造型软件SolidWorks完成弧面分度凸轮工作廓面的三维建模。 关键字：GUI 弧面分度凸轮 三维实体建模 图形用户界面 Matlab 1 引言 弧面分度凸轮机构(图1)用于两垂直交错轴间的间歇分度步进传动，这种机构不需要其他附属装置即可完成较精确的分度定位[1]。和其他几种常见的间歇分度机构相比，可以在高速、重载的情况下使用，而且运行比较平稳，无较大冲击，定位精度高。但是由于弧面分度凸轮的工作廓面为空间不可展曲面，很难用常规的机械方法绘制[1]。通过Matlab编程语言，首先建立凸轮工作廓面坐标的数学模型，然后再结合Matlab的图形用户界面（GUI）设计功能，为用户提供一个图形界面。通过这个界面用户可以很便捷地进行一些复杂的数据处理和运算工作，而不必去了解界面背后代码和程序的运行过程，因此具有更加广泛的应用意义。 图1 2 Matlab 图形用户界面（GUI）简介 图形用户界面（GUI）是一个整合了诸如窗口、图标、按钮、菜单和文本等图形对象的接口，用户选中或者激活这些对象通常都会导致某个动作或者变化的发生[2]。是用户和计算机程序之间进行信息交互的一种方法，用户通过键盘、鼠标、麦克风或者绘图板等设备向计算机输入相关信息，计算机可以通过屏幕上显示图形和文本、利用喇叭发出声音来向用户提供相关信息。因此对于一个操作系统或者应用程序来说，用户接口是一个十分关键的因素，它定义了这些系统或应用程序提供给用户的视觉感受和使用感觉，因此一个友好而高效的用户接口对于应用程序或者计算机的使用者具有极强的吸引力[2]。 Matlab7.0中的图形用户接口开发环境（Graphical User Interface Development Environment,GUIDE）提供了一系列工具用于建立GUI对象，这些工具在很大程度上简化了设计和建立GUI的过程[3]。设计者通过运用GUIDE可以完成GUI图形界面的布局设计以及GUI编程工作，而这些也正是开发图形用户界面（GUI）的基本流程。 2 弧面分度凸轮轮廓曲面计算平台的GUI设计流程

2018弧面凸轮报价_弧面凸轮安装方法

2018弧面凸轮报价_弧面凸轮安装方法 弧面凸轮是比较火的分割器材。弧面凸轮是一种分割器材的传动装置，弧面凸轮轮廓面的曲线段驱使滚针轴承沿圆周转位，直线段使滚针轴承静止，并定位自锁，这样才算完成了工作步骤。想要购买弧面凸轮的朋友会比较关心弧面凸轮报价，诸城市金王精密机械有限公司为大家提供2018弧面凸轮报价，具体请咨询厂家。很多人买了弧面凸轮，想要自己安装，却不了解弧面凸轮安装步骤，下面为大家介绍弧面凸轮安装步骤。 【弧面凸轮工作原理】 弧面凸轮，在工程上又称凸轮分割器，间歇分割器。1926年，美国机械师福克森（FERGUSON）生产出一台凸轮分割器，后来凸轮分割器又称福克森。弧面弧面凸轮是输入轴上的弧面共轭凸轮与输 出轴上的滚针轴承无间 隙垂直啮合的传动装置。 弧面凸轮轮廓面的曲线 段驱使滚针轴承沿圆周 转位，直线段使滚针轴承 静止，并定位自锁，通过 该机构将连续的输入动 作转化为间歇式的输出 动作。 平面弧面凸轮是输入轴 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动作转化为间歇式的

输出动作。 凸轮分割器是依靠凸轮与滚 针轴承之间的无间隙配合 (其啮合传动方式类似于蜗 轮蜗杆传动)，并沿着既定的 凸轮曲线进行重复传递动作 的装置。它输入连续旋转驱 动，输出间歇旋转、或摆动、 或提升等动作，主要应用于 自动化加工、组装、检测等 设备上面。 【弧面凸轮安装方法】 1、机体的安装 （1）分割器是经加工和正确装配调整而得到的高精度分割机构，用户使用前，不得擅自调整、拆卸、 组装。 （2）安装前确认分割器安装面有无损 伤，如有损伤，用油石修整。找正输 入、输出轴的位置，加注定位销，均 匀地拧紧螺钉。分割器承受脉动负荷 力矩作用、安装十分牢固。 （3）由于分割器安装面相对于输入、 输出轴的垂直或平行度较高，设备的 安装基面一定要保证使分割器的输入、 输出轴方向与设备所需的输入、输出

弧面分度凸轮轮廓修形及其廓面方程_唐学飞

第27卷第2期2010年2月 机　械　设　计 J O U R N A LO FM A C H I N ED E S I G N V o l.27N o.2 F e b.2010弧面分度凸轮轮廓修形及其廓面方程＊ 唐学飞1,贺炜2,刘言松3 (1.淮海工学院机械工程学院,江苏连云港　222005;2.南京工业职业技术学院机械系,江苏南京　210046; 3.陕西科技大学机电工程学院,陕西西安　710021) 摘要:提出了一种新的弧面分度凸轮廓面修形方法,建立了修形计算公式和经过修形的凸轮廓面方程。该方法可克服传统范成法加工的不足,提高弧面分度凸轮表面加工质量,又使得凸轮机构的啮合特性得到改善。所建立的修形计算公式和修形凸轮廓面方程可直接用于开发相应的弧面分度凸轮机构C A D/C A M系统软件。 关键词:弧面分度凸轮;廓面修形;范成法;方程 中图分类号:T H112.2 文献标识码:A 文章编号:1001-2354(2010)02-0024-03 弧面分度凸轮机构是工作性能优良的一种间歇转位机构(如图1所示),广泛应用于各种自动机构和自动生产线上。由于加工制造难度较大,因而弧面分度凸轮机构加工技术的研究一直倍受关注[1-4]。 弧面分度凸轮机构加工制造的关键是凸轮工作廓面的加工,传统的加工方法存在一定的问题。传统的范成法加工是在具有双回转坐标的数控机床上使刀具再现从动件的运动规律,凸轮的凹槽两侧同时参加铣削,一侧为顺铣,另一侧为逆铣,使得加工后廓面质量差;通过刀具半径补偿实现的凸轮单侧面加工方式具有理论误差;通过把凸轮廓面当作自由曲面来处理,采用球面铣刀进行点位加工的方式,没有考虑凸轮廓面的包络性质,加工质量差,加工效率低;通过两重包络加工方式实现凸轮的单侧面加工方法有方法误差,加工效率也不高;通过对弧面分度凸轮非工作廓面进行等量减薄处理的加工方法存在凸轮廓面停歇段与分度段连接过渡不光滑、动力学特性不佳的问题。 文中通过对弧面分度凸轮的工作轮廓面进行必要的修形,既可提高凸轮工作廓面的加工质量,又让啮合传动特性较好的区段(压力角较小)起主要啮合传动作用,使得凸轮机构的啮合特性得到改善。 1弧面分度凸轮标准廓面方程 1.1　坐标系的设置 弧面分度凸轮机构的坐标系设置如图1所示。 使现行的教育方式和方法面临着前所未有的挑战,虚拟实验教学系统作为一种新的教育形式,具有重要的意义,并呈现出广阔的发展前景。基于软硬件等多方面的知识,充分利用计算机领域内的最新科研成果,开发出功能完善的虚拟实验教学系统。 参考文献 [1]　陈敏,刘晓秋,伍胜男.基于V R M L技术虚拟机械设计实验室的 研究[J].机械设计,2007,24(2):68-70. [2]　李玉忠,覃达贵.基于X M L的虚拟现实研究[J].计算机仿真, 2004,21(4):87-90. [3]　林建亚,何存兴.液压元件[M].北京:机械工业出版社,1988. [4]　刘尚勤,顾耀林.基于X3D构建高效的虚拟场景[J].计算机工 程与设计,2006,27(2):303-306. [5]　彭文辉,杨宗凯,朱汉洪.远程虚拟实验过程模型研究[J].计算 机工程与设计,2006,27(18):331-334.[6]　姜佩东.液压与气动技术[M].北京:高等教育出版社,2004. A s t u d yo nt h e c o n s t r u c t i o no f v i r t u a l h y d r a u l i c t r a n s m i s-s i o nl a b o r a t o r y b a s e do nX3D t e c h n o l o g y C H E N Mi n1,G U O L i e-e n2 (1.J i a n g x i U n i v e r s i t yo f S c i e n c ea n dT e c h n o l o g yN a n c h a n g B r a n c hm e c h a n i c a l a n de l e c t r i c a le n g i n e e r i n gd e p a r t m e n t,N a n-c h a n g330013, C h i n a;2.s c h o o l o f E l e c t r o m e c h a n i c a l e n g i n e e r i n g, N a n c h a n g U n i v e r s i t y,N a n c h a n g330031,C h i n a) A b s t r a c t:T h i s p a p e r t a k e s v i r t u a l e x p e r i m e n t a l s y s t e m o f t h e h y d r a u l i c t r a n s m i s s i o n a s a ne x a m p l e;a v i r t u a l l a b o r a t o r y w a s c o n-s t r u c t e db a s e d o n t h e o n l i n e h y d r a u l i c t r a n s m i s s i o n o f X3Dt e c h n o l-o g y.T h e k e y t e c h n i q u e s w e r e a n a l y z e d,a n da s c h e m e f o r r e a l i z i n g t h e v i r t u a l e x p e r i m e n t a l s y s t e mw a s p u t f o r w a r d. K e yw o r d s:X3D(e x t e n s i b l e3D);h y d r a u l i c t r a n s m i s s i o n; v i r t u a l l a b o r a t o r y F i g8T a b0R e f6“J i x i e S h e j i”8910 ＊收稿日期:2008-12-04;修订日期:2009-07-04 基金项目:江苏省高校自然科学研究指导性科研基金资助项目(05K J D460086) 作者简介:唐学飞(1974-),男,江苏东海人,讲师,工学硕士,主要从事先进制造技术研究,发表论文20余篇,发明专利2项。DOI:10.13841/https://www.wendangku.net/doc/353669589.html, ki.jxsj.2010.02.013

弧面凸轮数控转台的设计——3D建模跟装配文档

弧面凸轮数控转台的设计——3D建模与装配 摘要：弧面凸轮机构是一种高速装置，广泛的应用于各种机械传动中。为适应当代社会对弧面凸轮制造加工精度等方面的要求，本设计利用UG强大的二次开发功能，通过运用UG/API语言进行编程，从而开发出弧面凸轮的建模命令，使得弧面凸轮的3D建模与装配变得简单。 关键词：弧面凸轮，UG二次开发，3D建模，装配 The Design Of Globoidal Indexing Cam NC rotate table——3D construction mode and Assembly Abstract：Globoidal indexing cam mechanism is a high speed indexing drivingdevice,it is widely used in many kinds of mechanical transmission .In order to fit the social request of Arc Cam manufacturing and processing precision, this Design used a strong secondary development function of UG. By using UG/API programming, therefore, to develop a modeling command Arc Cam. And make it easy to 3D Modeling and assembling. Keywords:Globoidal indexing cam, Secondary development function of UG, 3D Modeling and assembling.

弧面凸轮机械手系列化设计

弧面凸轮机械手系列化设计! 曹巨江!，陈雪峰" （!#西北轻工业学院机电学院，咸阳$!"%&!；"#西安交通大学机械学院，西安$!%%’(） 摘要：本文借鉴模块化思想和成组技术原理，对系列化设计的思想进行了探讨。并以此为依据，对弧面凸轮机械手进行系列化设计计算，给出了设计实例及系列化设计结果。该系列化设计思路对其它新型机电产品概念设计阶段具有参考作用。 关键词：凸轮；机械手；系列化；模块化设计；成组技术中图分类号：)*!" 文献标识码：+ 文章编号：!%%!,-&&!（"%%"）",%’(,- !引言 弧面凸轮机械手又称抓放装置（./012.3405678/9） ，也称之为近距离操纵机械手，在英语里为*+:7;<=>。世界上只有美、日、德少数几个国家有定型产品。该机械手广泛应用于汽车、包装、电子、医药、摄影、仪表、纺织、军品、电力传送、造纸等行业，成功而方便、高速而精确地实现了装卸、转送、升降、提取、装配、焊接、钻孔、锯、堆垛、转位、绞孔和检测等功能，大大地提高了行业自动化水平。在国内，本课题组曾于!(((年!月以“机械手 48?（空间凸轮@A 弧面凸轮@A 凸轮） ”为检索式进行了广泛地查新，其结果是国内在该领域尚属空白 ［!］ 。因此实施该课题研究可提高许多行业的自动化水平，有 较好的社会经济效益。 图! 弧面凸轮机械手外形图 图" 弧面凸轮机械手图-运动过程示意图 "弧面凸轮机械手工作原理简介 本课题所研究的弧面凸轮机械手是由两组弧面凸 轮控制，手臂可完成的竖直移动和绕竖直轴的回转。其外形图如图!，机构示意图如图"，升降弧面凸轮通 过从动盘带动拨叉轴’，从而使手臂轴做升降运动； 转位凸轮B 通过从动盘C 带动手臂轴做转位运动。其基本动作单元示意如图-。# 系列化设计思想 ［#］［$］ 系列化设计技术已为工程技术人员广泛接受，但真正针对某一类新型产品进行概念设计时，究竟运用哪些思想、哲理来指导系列化设计，有时仍有点临事而谜。 （!）系列化设计 产品系列化是三化（标准化、系列化、通用化）标准工作之一，它是降低成本、提高产品质量的关键性技术管理。系列化工作主要是在同一基本结构下，按照优先数原则制定出若干个辅助尺寸不同的产品，形成不同的系列。 标准件的特点是它的全部特征都被明确地规定了，不存在任何的设计自由度。“标准”包括国家标准，专业标准和企业标准。广泛采用标准件，显然可以大大减少设计工作量。产品系列化就是以最少的品种规格来满足产品最大的功能范围。产品间的结构尽量相同、尺寸变化成比例。系列化产品的不同规格之间显然应该是彼此相似的。产品通用化要求同系列不同规格的产品之间，部件能够通用、零件能够借用，这种通用化程度应尽可能地高。 （"）产品三化、模块化设计与成组技术 产品系列确定的是否合理，与所取的数值如何分档分级直接有关，优先数和优先数系是一种科学的数 值制度，采用它可以防止数值传播的紊乱。在凸轮机械手的设计中，尺寸较多，并且相互影响相互关联，所以它们不能同时为优先数，我们选用对经济性和配套互换性上有主要影响的尺寸为优先数，如不同规格的中心距可以满足不同的功率需要，因此，对于凸轮机械手我们取其中心距为优先数。其它参数也尽量采用优先数系。不同的中心距与不同的分度数动程角配 对则形成系列化的凸轮机械手。 系列化设计方法实际上是运用了模块化设计原理，所谓模块化设计，就是通过对产品进行功能分析，划分并设计出一系列的通用模块（如不同的箱体和不同的凸轮副），根据应用要求，对这些模块进行选择与组 ? !"?《机床与液压》"%%"D :@D" !基金项目：省教委重点计划项目，机电一体化弧面凸轮机械手及系列化研究与开发（((EF!$’） 。万方数据

弧面凸轮分度机构设计及建模方法研究

收稿日期：2008-05-15 基金项目：国家自然科学基金资助项目（565） 作者简介：方代正（3），男，安徽桐城人，在读博士，主要研究方向为精密加工和机构学等。弧面凸轮分度机构可由一个凸轮机构实现 简单的间歇运动，也可将两种以上凸轮组合起 来，实现许多复杂形式的转动或移动。它具有高速、重载、高精度、长寿命、高效率、结构紧凑、传动平稳，传递转矩大，动力特性好等优点，被广泛应用在食品、印染、印刷、包装、冲压、电 2010年 工程图学学报2010第2期J OURNAL OF ENG INEERING GRAPHICS No.2 弧面凸轮分度机构设计及建模方法研究 方代正1,2，王贵成1 （1.江苏大学机械工程学院，江苏镇江212013； 2.安徽理工大学机械工程学院，安徽淮南232001） 摘要：利用D-H 坐标系建立弧面凸轮的轮廓方程和共轭接触线方程。充分利 用球形滚子的几何特征，先绘制中心轨迹线，然后通过Pro/E 软件建立弧面凸轮的三维实体模型，从而为实现弧面凸轮的数控加工、该机构的动力学分析和运动仿真等奠定了基础。 关键词：计算机应用；分度机构建模；弧面凸轮；D-H 坐标系 中图分类号：TP 391.72 文献标识码：A 文章编号：1003-0158(2010)02-0013-05 Research on M odeling Method for the Indexing M echanism with Globoidal C am FANG Dai-zheng 1,2,WANG Gui-cheng 1 (1.School of Mechanical Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang Jiangsu 212013,China; 2.School of Mechanical Engineering,Anhui University of Science and Technology,Huainan Anhui 232001,China ) Abstr act:After deeply studying the working principle of new type of indexing mechanism with globoidal cam,the equations of the contour surface and the conjugate contact line are established using D-H coordinate system.T aking full advantage of the roll ’s geometry character,the track of centre line is drawn,and then the 3D model of globoidal cam is built using Pro/E software quickly .Thus the foundation is established to implement the numerical control machining,to carry through dynamics analyze and motion simulation and so on. K ey wor ds:computer application;indexing mechanism modeling;globoidal cam;D-H coordinate system 07088197-