凸轮分度器的设计参数.docx

凸轮分度器的设计参数8工位的全自动纸杯成型机其核心运动部件是由凸轮分度器直接驱动，其工作原理见图1；凸轮分度器的设计参数如下：工位数量：S=8;转位时间：0.4s,停顿时间：0.8s;凸轮曲线类型：变形正弦曲线；转盘尺寸：直径D=800mm,厚度t=5mm，材料：钢，密度p=7.8X103㎏/组；夹具质量：0.5㎏/组；工件由于是纸杯，且数量不多，所以其质量可以忽略，不参与计算；转盘依靠凸轮分度器支撑其本身重量负荷，其摩擦转矩忽略；工件（夹具）所在位置直径：De=600mm。2 凸轮分度器的选型计算2.1 计算凸轮分度器分度角θhΘh=X360° （1） 式中，Θh—凸轮分度器分度角，（°）；Th—凸轮分度器转为时间，s; T0—凸轮分度器停顿时间，s;Θh=X360°=X360°=120°2.2 计算凸轮分度器输入轴转速nTC=Th+T0（2）式中，TC为节拍时间，s/件；根据停顿时间、转位时间及式（2），可知机器的节拍时间为TC=Th+T0 =0.4+0.8=1.2s由于机器的节拍时间等于输入轴转速n为n===50r/min （30）2.3查阅凸轮曲线参数应为凸轮曲线为变形正弦曲线，查阅制造商样本资料，得出该凸轮曲线相关参数分别为Vm=1.76,Am=5.53，Qm=0.99。Vm—凸轮曲线最大无量纲速度；Am—凸轮曲线最大无量纲加速度；Qm—凸轮轴最大转矩系数。2.4 计算加速转矩Ta（1）计算负载质量。 转盘质量m1=p=×0.82×0.005×7.8×103=19.6㎏ （4） 夹具总重量m2=0.5×8=4㎏负载总重量m=m1+m2=19.6+4=23.6㎏(2) 计算负载总传动惯量JLJL=J1+J2=1.568+0.36=1.928㎏·m2(3) 计算输出轴最大角加速εε=Am()2=5.53×()2=27.15 rac/s2(4)计算负载加速转矩Tɑ。Tɑ=JLε=1.928×27.15=52.34 N·m (8)2.5计算工作扭矩由于8工位的全自动纸杯成型机工作时，还需要传递转矩到另外两个转盘，其传递扭矩约为Tω=80 N·m。2.6 计算总负载转矩TLTL=Ta+Tω=52.34+80=132.34 N·m2.7 计算实际负载转矩Te 计算实际负载转矩Te时需要考虑安全系数?e,假设取安全系数?e =1.5，则Te =TL ?e =132.34×1.5=198.51N·m 2.8计算分度器输入轴所需转矩Tc 输入轴启动负载转矩视为零，因此Tca=0,则有Tc=QmTe+Tca= ×0.999×198.51+0=73.7 N·m (10)2.9 计算分度器输入轴所需功率P由电机经减速器传到分度器输入轴时的传动系统效率取60﹪，则可以根据输入轴转速n、输入轴所需转矩Tc计算输入轴所需功率 P=Tc= ×73.7=643 W (11) 实际上，上述计算值为电机启动时所需要的最大功率，连续传动时所需要的功率约为上述计算值的1/2。2.10 选择凸轮分度器型号规格 根据前面计算得出的凸轮分度器分度角θh、工位数S、实际负载转矩Te，即可选择凸轮分度器的规格型号，由于凸轮分度器是按工位数、分度角、输出轴转矩的大小，进行系列化设计制造的，所以其选择的原则为：在满足工位数S为8、分度角θh为120°、输入轴转速n为60r/min的条件下，凡是输出轴输出转矩高于上述实际负载转矩Te计算值198.51 N·m的规格均可，具体规格可查阅各公司提供的产品样品。2.11 电机减速器选型 输入轴所需转矩Te、输入轴所需功率P是进行分度器配套电机减速器选型的依据。选择的原则为：只要电机进过减速器（通过同步带传动）后输出转速满足50r/min、输出转矩大于分度器输入轴所需转矩Te计算值73.7 N·m规格的电机和减速器均可。