后接式凸轮连杆高速分度机构制造技术

本发明专利技术公开了一种后接式凸轮连杆高速分度机构，包括箱体、输入轴和输出轴，箱体上固连有共轭凸轮，输入轴和输出轴的轴线在一条直线上，输入轴与输出轴之间的传动由一并联组合凸轮连杆机构实现，并联组合凸轮连杆机构由上述共轭凸轮和一或两套连杆机构构成，每套连杆机构包括固连在输入轴上的输入杆及固连在输出轴上的输出杆，输入杆与输出杆之间依次铰接有第一连杆和第二连杆；输出杆与第二连杆之间的铰接点位于第二连杆的中部区域，第二连杆的两端分别与共轭凸轮中两片凸轮的内廓线接触。第二连杆与共轭凸轮内廓线接触的两端部均设置有滚子。两套连杆机构呈对称布置。本发明专利技术可以满足高速自动机械实现更高分度次数的工况要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种分度机构，尤其涉及一种用于实现高速间歇运动的分度机构。
技术介绍
目前，常用的间歇机构类型有分度凸轮机构、棘轮、槽轮以及不完全齿轮机构等。 众所周知，棘轮、槽轮以及不完全齿轮机构由于分度精度低、冲击噪音大等缺点，只能应用 在对运转速度及分度定位精度要求不高的场合。而分度凸轮机构，由于具有高转速、高定位 精度的特点，目前已广泛应用于各种印刷、纺织、医药与食品包装，以及电子元器件组装等自动机械中。 常用的分度凸轮机构有三种类型，包括弧面分度凸轮机构，圆柱分度凸轮机构 和平行分度凸轮机构，如图1、图2和图3所示。其中，弧面凸轮分度机构由美国工程 师C. N. Neklutin于20年代初研制专利技术(Roller Gear Drive,或Globoidal Indexing CamMechanism) ，50年代由菲固索公司(Ferguson Machine Co.)首先进行了批量化生 产；平行分度凸轮机构(Parallel Indexing Cam Mechanism)由美国商业凸轮制造公司 (CommercialCam & Machine Co.)研制，并且由该公司和菲固索公司联合制造，60年代初引 入日本、德国等。上述三种分度机构各具特点，分别适用于不同的应用场合。其中，平行分 度凸轮机构可实现分度数为1的间歇运动，这在印刷、包装等机械中得到广泛应用，但该种 结构形式的平行分度凸轮机构难以实现大分度数传动；圆柱分度凸轮机构适合大分度数传 动，如在各种电光源检测及灯具装配机械中，常采用20以上的分度数，但该种结构形式的 圆柱分度凸轮机构实现大分度数传动时，由于分度盘上布置的滚子数较多，系统惯量较大， 故只能用于低速运转；弧面分度凸轮机构可实现的分度数范围适中，综合性能好，分度定位 精度高，可实现2000次/min以上的分度间歇运动。 随着自动机械向高速化、精密化方向展，对间歇机构的要求越来越高。对于某些应 用场合要求间歇机构能够实现更高的分度次数以满足工况需求。这也促使相关学者不断开 发研制适用于不同工况下的新型分度机构。 近年来在分度机构设计方面具有代表性的研究结果如下 1990年，Gonzalez-Palacios禾口 J. Angeles (参见Gonzalez-Palacios and Angeles. J， in :TheGeneration of Contact Surface of Indexing Cam Mechanisms—A Unified Approach, ProcASME Design Automation Conference, Advances in Design Automation, Vol. 2 (1990)， p359。艮卩Gonzalez-Palacios and Angeles. J《一种分度凸轮 机构接触表面生成的统一方法》美国机械工程师学会自动化设计分会，Vol. 2(1990) ，p. 359 中提出了一种输入与输出轴可构成任意角度的球面分度凸轮机构，该种形式概括了目前常 用的三种分度凸轮机构，是这三种结构分度凸轮机构的一般形式，但凸轮加工难度较大，结 构复杂，未得到实际应用。 1998年，Nishioka和Nishimura提出了一种内接式的平行分度凸轮机构(参 见M. Nishioka and Nishimura. Synthesis of the Internal Parallel Cam Mechanism.Proceedings ofthe Institution of Mechanical Engineers, Part C -Journal of Mechanical Engineering Science, 1998Vol. 212577-585即西岡和西村(日)，内凸轮机构 的综合.机械工程师协会文集，机械工程科学学报，C部1998Vo1. 212577-585)。该机构能 实现较大的分度数，但受几何约束条件限制，参数设计的自由度很小，实际应用受到一定局 限。 1995年，张策等基于摆线针齿传动的原理，提出了一种可实现大分度数传动的 行星分度凸轮机构(参见张策，杨玉虎等著《平面行星分度凸轮机构》，机械科学与技术， 1996,15(6) :871-873);刘明涛等借鉴三环式齿轮减速机的传动方式，也提出了行星式分 度凸轮机构的新型结构(参见刘名涛，张策，杨玉虎著《新型行星分度凸轮机构的原理及廓 线设计，机械工程学报，2006， 42 (2) : 18-21) 基于现有分度凸轮机构的结构形式，通过改变分度凸轮与从动件的结构形状 进行的创新研究有W. H. Wang等提出了采用圆柱面、圆锥面和旋转双曲面等不同形状滚 子进行分度凸轮廓面的设计方法(参见W.H.Wang， C.H.Tseng and C. B. Tsay. Surface ContactAnalysisfor a Spatial Cam Mechanism. Journal of Mechanical Design[J]， 1997， Vol. 119,169-177。即王、陈及蔡《一种空间凸轮机构的曲面接触分析》，机械之设计 [J] ， 1997， Vol. 119， 169-177)，分析了不同形状的滚子对避免边缘接触和减小运动误差的 影响，指出采用修正旋转双曲面的滚子将取得最佳效果。 也有，基于包络蜗轮蜗杆传动的原理，将弧面分度凸轮机构视为变速比的蜗轮蜗 杆传动副，提出一种包络蜗杆式弧面分度凸轮机构(参见陶学恒《包络蜗杆分度凸轮机构 理论与技术的研究》，大连理工大学博士论文，1997. 3)。王其超等提出一种球面包络式分度 凸轮机构，该种形式是将现有弧面分度凸轮机构分度盘上的圆柱滚子设计为球形钢珠，以 改善其啮合特性(参见王其超，牟敦华《平面包络弧面分度凸轮机构轮廓方程与啮合特性 的研究》机械设计，1998 (5) :11-13)。 还有，提出一种采用双排滚子的弧面分度凸轮机构，该种机构结构设计新颖， 但增大了分度盘的制造成本(参见(l)Ching-Huang Tseng, Wei-Han Wang， Indexing MechanismUsing Pairs of Radially Disposed Rollers Engaged Between Ajacent Cam Ribs. Int. CLF16H27/04，US5960668A，0ct，5， 1999。即陈清华，王维汉《在凸轮凸脊间采用 双排滚子的弧面分度凸轮机构分度机构布置》Int. CL F16H27/04，US5960668A，0ct，5， 1999 和(2)王皓张策《凸轮型间歇机构的创新》，机械设计，2001，143(9) :1-4)。 上述现有技术中公开的分度机构均采用了现有分度凸轮机构以实现输入轴转1 周，输出轴实现1次分度的传动原理，因此不能从根本上满足自动机械中更高分度次数的 工程需求。
技术实现思路
为了满足高速自动机械可以实现更高分度次数的工况要求，本专利技术提供一种后接 式凸轮连杆高速分度机构，由于本专利技术高速分度机构中的共轭凸轮是与输出杆相邻的连杆 的两端接触，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种后接式凸轮连杆高速分度机构，包括箱体、输入轴和输出轴，所述箱体上固连有共轭凸轮，所述输入轴和输出轴的轴线在一条直线上，其特征在于：所述输入轴与所述输出轴之间的传动由一并联组合凸轮连杆机构实现，所述并联组合凸轮连杆机构由上述共轭凸轮和一或两套连杆机构构成，所述每套连杆机构包括固连在所述输入轴上的输入杆及固连在所述输出轴上的输出杆，所述输入杆与所述输出杆之间依次铰接有第一连杆和第二连杆，其中，所述输出杆与所述第二连杆之间的铰接点位于所述第二连杆的中部区域；所述第二连杆的两端分别与所述共轭凸轮中两片凸轮的内廓线接触。

【技术特征摘要】
一种后接式凸轮连杆高速分度机构，包括箱体、输入轴和输出轴，所述箱体上固连有共轭凸轮，所述输入轴和输出轴的轴线在一条直线上，其特征在于所述输入轴与所述输出轴之间的传动由一并联组合凸轮连杆机构实现，所述并联组合凸轮连杆机构由上述共轭凸轮和一或两套连杆机构构成，所述每套连杆机构包括固连在所述输入轴上的输入杆及固连在所述输出轴上的输出杆，所述输入杆与所述输出杆之间依次铰接...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉虎，沈兆光，杨一平，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]