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凸轮分割器选型设计举例说明

文章附图

  以下就是关于凸轮分割器的选型设计举例说明,已知条件:

  (1)间歇分割定位等分:N=8 N:分割数

  (2)每等分驱动时间:1/3秒 定位时间:2/3秒

  (3)入力轴之回转数:n=60rpm:凸轮轴速度(第分钟转速)

  (4)凸轮曲线:MS变形正弦曲线 (MT变形台型曲线 MS变形正弦曲线 MCV50变形等速度曲线)

  (5)回转盘的尺寸:600×16T

  (6)夹具的重量:2.5kg/组

  (7)工件的重量:0.3kg/组

  (8)转盘依*其底部的滑动面支持本身重量负荷,有效半径:R=250mm

  (9)驱动角:θ=360×(驱动时间)/(驱动时间+定位时间)= 120 deg

  选型详解: 问歇分割定位等分:N=8 输入轴的回转数:N=60rpm 凸输曲线是变形正弦曲线,因此Vm=1.76 Am=5.33 Om=0.99 负载扭矩:Tt

  (1)惯性扭矩:Ti

  (a) 转盘重量:w1夹盘重量;w2工件重量:w3则:

  w1=πR2t×7.8×1/1000=π×302×1.6×7.8×1/1000=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=w1R2/2G =35.29×0.062/2×9.8=0.16(kg.m.s) I2= w2Re2/2G=20×0.252/2×9.8=0.13(kg.m.s) I3=w3R Re2/2G=20×0.252/2×9.8=0.015 (kg.m.s)

  (c)总惯性矩:I i=I1+I2+I3 I=0.16+0.13+0.015=0.305(kg.m.s2)

  (d)出力轴最大角加速度:α=Am×2π/N×(360/θh×n/60)2=5.53×2π/6×(360/120×60/60)2=39.09(rad/s2)

分割器.jpg

  (1)静扭矩(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×R=0.15×(35.29+20+2.4) ×0.25=2.16(Kg.m) --μ摩擦系数为0.15

  (3)作功扭矩:Tw 在间歇分割时没有作功,因此Tw=0

  (4)以上总负载扭矩:Tt Tt=Ti+Tf+Tw=11.92+2.16+0=14.08(kg.m)

  实际负载扭矩:Te安全负载的因数fe=1.5 Te=Tt×fe=14.08×1.5=21.12(kg . m) --最终结果

  输入轴扭矩:Tc注:输入轴起动负载扭矩视为Tca=0. 因此Tca=0 Tc=360/θh .s ×Qm×(Te+Tca)=360/(120×8) ×0.99×21.12=7.84(kg. m)

  计算所需的马力:p=Tc×n / 716×Z(HP) 或 P=Tc×n / 975×Z (kw)

  假设效率Z=60% 那么 P=7.84×60 / 716×0.6=1.09(HP)或P=7.84×60 / 975×0.6=0.84 (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 选择适用的间歇分割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=21.12(kg-m),所以应采用DF110型。

  Vm: 最大非向性速度 Am: 最大非向性之加速度 Qm: 凸轮轴最大扭力系数 α: 角加速度 θh : 输入轴转位(驱动) μ: 磨擦系数=0.15 γ: 速度比 Ω: 角速度(弧度/秒) α: 角加速度(弧度/秒2)