如何选择分割器.doc

自动化机械如何选择凸轮分割器？

典型范例:
以下内容更改机构选型：
已知条件,设计资料
(1)回转台工位数(分度数)S: S=8
(2)每工位驱动时间:1/3秒 ;定位时间:2/3秒
(3)输入轴凸轮轴转速:N=60转/分钟
(4)凸轮曲线:变形正弦曲线
(5)回转盘的尺寸:φ600mm×16mm
(6)夹具的重量:2.5kg/组
(7)工件的重量:0.3kg/组
(8)转盘依靠其底部的滑动面支持本身重量负荷,有效半径:R1= 250mm
(9)驱动角:θ=360×(驱动时间)/(驱动时间+定位时间)=120deg

解答:
回转台工位数:s=8输入轴凸轮轴转速:N=60rpm 凸轮曲线是变形正弦曲线,因此Vm=1.76 Am=5.53 Qm=0.991
1、负载扭矩:Tt
(1)惯性扭矩:Ti
(a)转盘重量:w3
w1=π×R×R×t×7.8×1/1000=π×300×300×16×7.8×1/(1000×1000)
=35.29(kg)
w2=2.5×8=20(kg)
w3=0.3×8=2.4(kg)
(b)回转盘惯性矩:I1; 夹具惯性矩:I2; 工件惯性矩:I3为
I1=(w1×R×R)/2G=(35.29×300×300)/(2×9.8×1000×1000)=0.16(kg.m.s2)
I2=(w2×R1×R1)/G20×250×250)/(9.8×1000×1000)=0.13(kg.m.s2)
I3=(w3×R1×R1)/G=(2.4×250×250)/(9.8×1000×1000)=0.015(kg.m.s2)
(c)总惯性矩:I=I1+I2+I3 =0.16+0.13+0.015=0.305(kg.m.s2)
(d)输出轴最大角加速度:
α=Am×2π/S×(360/θ×N/60)
α=5.53×2π/8×(360/120×60/60)2=39.09(rad/s2)
(1)惯性扭矩:Ti
Ti=I×α=0.305×39、09=11.92(kg.m)
(2)磨擦扭矩:Tf
Tfμ×w×R1=0.15×(35.29+20+2.4)×250/1000=2.16(Kg.m)
(3)作功扭矩:Tw在间歇分度时没有作功,因此Tw=0
(4)以上总负载扭矩:Tt=Ti+Tf+Tw=11.92+2.16+0=14.08(kg.m)
2、实际负载扭矩:Te
安全负载的因数fe=1.8
Te=Tt×fe=14.08×1.8=25.34(kg.m)
输入轴扭矩:Tca(注:输入轴起动负载扭矩视为0 ,因此Tca=0
Tc=360/(θ×s)×Qm×(Te+Tca)=360/(120×8)×0.99×(25.34+0)=9.41(kg.m)
计算所需的马力:p=Tc×N/(716×f )(HP)或P=Tc×N/(975×f)(kw)
假设效率f=60%
那么P=9.41×60/(716×0.6)=1.31(HP)P=9.41×60/(975×0.6)=0.965(Kw)
事实上,以上所计算的值为起动时最大马力,而连续传动所需的马力为1/2选择适用的间歇分度器根据以上所计算的资料以及输入轴的转数60rpm来选择,请参考说明书上所记载,凡是输出轴扭矩高于以上所计算的Te值者均可选用。因为Te=25.34(kg.m),所以应采用GHH100型。
注:(1)Vm:最大非向性速度
　 (2)Am:最大非向性之加速度
　 (3)Qm:凸轮轴最大扭力系数
　 (4)α:角加速度
　 (5)θ:输入轴转位(驱动)
　 (6)μ:磨擦系数=0、15

订购需知
1、中心距(C):输入、输出轴间的距离(mm)
2、分度数(s)与输出分度角(θ)
(1)分度数s:从动盘回转一周过程中停歇的次数、GHH系列2、3、4、6、8、10、12、16、24、32等、GHY系列由所服务的自动机械决定。
(2)输出分度角θ-从动盘每转一次所转的角度θ=360°/n(常用30°、45°、60°)
3、凸轮动程角(β)及动静比[β/( 360°-β)]
(1)凸轮动程角β: 凸轮曲线的角度范围。在此角度范围内凸轮推动分度轮旋转并分度、其它时间从动件处于停止状态。
(2)动静比β/(360°-β):凸轮动程角与静止角度的比值,也就是指分
度轮动作与停止的时间比,常用90°/270°.120°/240°.180°/180°.270°/90°等。其动静比可按用户要求加工、但必须符合理论要求。
4、凸轮曲线的旋向:分右旋(R)、左旋(L)两种，常用右旋。
5、曲线类型:有修正梯形(MT)、修正正弦(MS)、修正等速(MCV)三种类型,　
优选修正正弦曲线。
6、分度精度 : (高精级 (15〃)、精密级 (30〃)、普通级 (50〃)
7、工作转速N：输入轴工作运转的速度 (r/min)。
8、输入轴、输出轴型式尺寸 :
(1) 输入轴 a、单端输入:左端、右端。b、双端输入。
(2) 输出轴联接形式:法兰盘联接、直轴联接、锥轴联接。
9、外型尺寸及安装螺孔尺寸。
10、安装基准面及油标、油孔位置。
11、输出轴承受的静扭矩。
12、输出轴驱动负载情况、如结构、尺寸、重量。
13、用户其它技术要求。
(注:8、9、10可画简图表示)
供需双方按以上内容签订技术协议。
对于选择分度器规格有任何疑问、可来电洽询、竭诚为您解答；填妥下列资料、传真至本公司、我们将尽快为您计算出所需规格。

典型范例:
以下内容更改机构选型：
已知条件,设计资料
(1)回转台工位数(分度数)S: S=8
(2)每工位驱动时间:1/3秒 ;定位时间:2/3秒
(3)输入轴凸轮轴转速:N=60转/分钟
(4)凸轮曲线:变形正弦曲线
(5)回转盘的尺寸:φ600mm×16mm
(6)夹具的重量:2.5kg/组
(7)工件的重量:0.3kg/组
(8)转盘依靠其底部的滑动面支持本身重量负荷,有效半径:R1= 250mm
(9)驱动角:θ=360×(驱动时间)/(驱动时间+定位时间)=120deg

解答:
回转台工位数:s=8输入轴凸轮轴转速:N=60rpm 凸轮曲线是变形正弦曲线,因此Vm=1.76 Am=5.53 Qm=0.991
1、负载扭矩:Tt
(1)惯性扭矩:Ti
(a)转盘重量:w3
w1=π×R×R×t×7.8×1/1000=π×300×300×16×7.8×1/(1000×1000)
=35.29(kg)
w2=2.5×8=20(kg)
w3=0.3×8=2.4(kg)
(b)回转盘惯性矩:I1; 夹具惯性矩:I2; 工件惯性矩:I3为
I1=(w1×R×R)/2G=(35.29×300×300)/(2×9.8×1000×1000)=0.16(kg.m.s2)
I2=(w2×R1×R1)/G=(20×250×250)/(9.8×1000×1000)=0.13(kg.m.s2)
I3=(w3×R1×R1)/G=(2.4×250×250)/(9.8×1000×1000)=0.015(kg.m.s2)
(c)总惯性矩:I=I1+I2+I3 =0.16+0.13+0.015=0.305(kg.m.s2)
(d)输出轴最大角加速度:
α=Am×2π/S×(360/θ×N/60)
α=5.53×2π/8×(360/120×60/60)2=39.09(rad/s2)
(1)惯性扭矩:Ti
Ti=I×α=0.305×39、09=11.92(kg.m)
(2)磨擦扭矩:Tf
Tf=μ×w×R1=0.15×(35.29+20+2.4)×250/1000=2.16(Kg.m)
(3)作功扭矩:Tw在间歇分度时没有作功,因此Tw0
(4)以上总负载扭矩:Tt=Ti+Tf+Tw=11.92+2.16+0=14.08(kg.m)
2、实际负载扭矩:Te
安全负载的因数fe=1.8
Te=Tt×fe=14.08×1.8=25.34(kg.m)
输入轴扭矩:Tca(注:输入轴起动负载扭矩视为0 ,因此Tca=0
Tc=360/(θ×s)×Qm×(Te+Tca)=360/(120×8)×0.99×(25.34+0)=9.41(kg.m)
计算所需的马力:p=Tc×N/(716×f )(HP)或P=Tc×N/(975×f)(kw)
假设效率f=60%
那么P=9.41×60/(716×0.6)=1.31(HP)P=9.41×60/(975×0.6)=0.965(Kw)
事实上,以上所计算的值为起动时最大马力,而连续传动所需的马力为1/2选择适用的间歇分度器根据以上所计算的资料以及输入轴的转数60rpm来选择,请参考说明书上所记载,凡是输出轴扭矩高于以上所计算的Te值者均可选用。因为Te=25.34(kg.m),所以应采用GHH100型。
注:(1)Vm:最大非向性速度
　 (2)Am:最大非向性之加速度
　 (3)Qm:凸轮轴最大扭力系数
　 (4)α:角加速度
　 (5)θ:输入轴转位(驱动)
　 (6)μ:磨擦系数=0、15

订购需知
1、中心距(C):输入、输出轴间的距离(mm)
2、分度数(s)与输出分度角(θ)
(1)分度数s:从动盘回转一周过程中停歇的次数、GHH系列2、3、4、6、8、10、12、16、24、32等、GHY系列由所服务的自动机械决定。
(2)输出分度角θ-从动盘每转一次所转的角度θ=360°/n(常用30°、45°、60°)
3、凸轮动程角(β)及动静比[β/( 360°-β)]
(1)凸轮动程角β: 凸轮曲线的角度范围。在此角度范围内凸轮推动分度轮旋转并分度、其它时间从动件处于停止状态。
(2)动静比β/(360°-β):凸轮动程角与静止角度的比值,也就是指分
度轮动作与停止的时间比,常用90°/270°.120°/240°.180°/180°.270°/90°等。其动静比可按用户要求加工、但必须符合理论要求。
4、凸轮曲线的旋向:分右旋(R)、左旋(L)两种，常用右旋。
5、曲线类型:有修正梯形(MT)、修正正弦(MS)、修正等速(MCV)三种类型,　
优选修正正弦曲线。
6、分度精度 : (高精级 (15〃)、精密级 (30〃)、普通级 (50〃)
7、工作转速N：输入轴工作运转的速度 (r/min)。
8、输入轴、输出轴型式尺寸 :
(1) 输入轴 a、单端输入:左端、右端。b、双端输入。
(2) 输出轴联接形式:法兰盘联接、直轴联接、锥轴联接。
9、外型尺寸及安装螺孔尺寸。

10、安装基准面及油标、油孔位置。
11、输出轴承受的静扭矩。
12、输出轴驱动负载情况、如结构、尺寸、重量。
13、用户其它技术要求。
(注:8、9、10可画简图表示)

理论选型 选型须知： 1、中心距（C）：输入、输出轴间的距离（mm）。 2、分度数（n）与输出分度角（θ ）： （1）分度数n-从动盘回转一周过程中停歇的次数，有2、3、4、6、8、10、12、 16、24、32 等， （2）输出分度角θ -从动盘每转一次所转一次所转的角度θ =360/n (常用60、 45、30;) 3、凸轮动程角（β ）及动静比[β /（360-β ）] （1）凸轮动程角β ：凸轮曲线的角度范围。在此角度范围内凸轮推动分度轮旋转并分度，其它时间从动件处于停止状态。 （2）动静比 β /（360;-β ）：凸轮动程角与静止角度的比值，也就是指分度轮动作与停止的时间比。常用于90/270、120/240、180/180、270/90;等。其动静比可按用户要加工，但必须符合理论要求。 4、凸轮曲线的旋向：分右旋（R）、左旋（L）两种，常用右旋。 5、曲线类型：有修正梯形（MT）、修正正弦（MS）、修正等速（MCV）三种类型，优选修正正弦曲线。 6、分度精度：高精级（15〃），精密级（30〃），普通级（50〃） 7、工作转速N：输入轴工作运转的速度（r/min）。 8、输入轴、输出轴型式尺寸： （1）输入轴 a、单端输入：左端、右端。b、双端输入。 （2）输出轴联接形式：法兰盘联接、直轴联接、锥轴联接。 9、外型尺寸及安装螺孔尺寸。 10、安装基准面及油标、油孔位置。（8、9、10 可画简图表示） 11、输出轴承受的静扭矩。 12、输出轴驱动负载情况，如结构、尺寸、重量。 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，工作重力为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。