结构参数和尺寸

出处：按学科分类—工业技术 北京出版社《现代综合机械设计手册中》第2060页（1333字）

蜗形凸轮分度定位机构的结构参数和尺寸，如图5．12-2所示，可分为基本的和非基本的两类。基本的参数和尺寸包括：滚子数z、中心距a、滚子盘计算圆半径R_o、凸轮分度角2Φ₁和滚子盘分度过渡角θ等；其它(非基本的)参数和尺寸有：滚子盘分度角2Φ₂、滚子行程h、滚子直径d₀、滚子宽度b、凸轮计算长度L、凸轮喉部直径D和凸轮弧半径R等。

图5．12-2 蜗形凸轮机构的参数尺寸

滚子数z等于机构所实现的分度数，依照运动要求而定。受机构本身结构所限，应取z≥6。一般，当z＞12时凸轮加工困难。滚子数确定后，滚子盘分度角2Φ₂随之确定：2Φ₂=360°／z。

中心距a一般依允许布置机构的空间范围而定。取较大的中心距，有利于提高分度定位精度和机构的强度及刚度。

凸轮分度角2Φ₁与定位环面所占圆心角360°-2Φ₁)之比是凸轮等速连续回转情况下的滚子盘的动停比k。在给定机构应实现的动停比后，2Φ₁便确定。通常取k=0．2～1，即2Φ1=60°～180°。当对动停比无特定要求时，常取2Φ₁=120°。采用凸轮断续回转方式时，滚子盘的动停比主要由凸轮的动停来控制，所实现的k值可以很小。对于断续回转凸轮，从减小机构压力角或减小机构尺寸出发，2Φ₁可增大到180～270°，常取2Φ₁=240°。

滚子盘计算圆半径R0与滚子行程h间的关系如下式：

h=2R_osinΦ₂ (5．12-1)

又若将蜗形凸轮看作是平均半径为(a－R₀)的圆柱凸轮，且推程运动角为2Φ₁，则机构最大压力角a_m由下式确定

式中C_o是滚子的速度特性值。当选用等加等减速运动规律或正弦加速运动规律时，C_o=2；当选用余弦加速运动规律时，C_D=1．57(详见第六章)。将式(5．12-1)代入式(5．12-2)可得

机构最大压力角a_m须小于或等于许用压力角〔a〕，所以滚子盘计算圆半径须满足下式

式中〔α〕可在30°～45°范围内选取，常用35°～40°。

分度过渡角θ的存在，实质是使凸轮具有足够的长度以便使分度曲面的啮入和啮出两部分有一定的交接重叠，即在与θ相应的时间内有3个滚子与凸轮啮合。过渡角不需很大，可取θ=1．5°～3°，R₀大时取小值。取定θ后凸轮的计算长度L便确定：

L=2R₀sin(2Φ₂+θ) (5．12-5)

滚子直径等其它尺寸，或按经验公式确定，或按几何关系计算，详见表5．12-1。

表5．12-1 蜗形凸轮分度定位机构的结构参数和尺寸