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分割器使用范畴计算方式举例详解

  凸轮分割器的曲线特征:

  凸轮曲线特性速度(Vm)、加速度(Am)、入力扭矩(Qm)对凸轮分割器机构的精度,寿命有着非常的的影响,选定适合的凸轮曲线,对机构而言,是一项非常重要的因素。

  一般而言常用的凸轮曲线为变形正弦曲线(MS)、变形梯形曲线(MT),变形等速度曲线(MCV)其选用原则如下:

  使用范畴及计算

  例一:适用于间歇回转圆盘

  选用适当大小及规格之间歇分割器及所需动力之马达,请根据下列的内容计算,分割器计算设计

  1. 间歇分割定位等分: N=6 S:分割数

  2. 每等分回转时间:秒

  3. 入力轴之回转数:n=80rpm:凸轮轴速度(每分钟回转数)

  4. 凸轮曲线:修正正弦曲线

  5. 回转盘之尺寸:O300X20t

  6. 夹具之重量:3kg/组

  7. 工作之重量:0.25kg/组

  8. 转盘依靠其底部之滑动面支持本身重量负荷,有效 半径:R=100(m/m)

  9. 夹具固定于节圆直径O200(m/m)处

  解答 1~1 间歇分割定位等分:N=6 1~2 回转时间和定位时间之比为1:2,因此转位角度(INDEX ANGLE),h=360°x1/1+2=120° 1~3 入力轴之回转数:n=80rpm 1~4 凸轮曲线系修正正弦曲线,因此Vm=1.76 Am=5.53 Qm=0.99 1~5 负载扭矩:Tt

  1. 惯性扭矩:Tt

  (a)转盘重量:W1 夹具重量:W2 工作重量:W3 则

  W1=π/4x402x3x7.8x1/1000=29.405(kg)

  W2=4x8=32(kg)

  W3=0.5x8=4(kg)

  (b)回转盘惯性矩:I1

  夹具惯性矩:I2

  工作惯性矩:I3

  各为 I1=W1R2/2G=29.405x0.22/2x9.8=0.060(kg x m x s2)

  I2=W2Re2/G=32x0.152/9.8=0.0753(kg x m x s2)

  I3=W3Re2/G=4x0.152/9.8=0.0092(kg x m x s2)

  (c)总惯性矩:I

  I=I1+I2+I3 I=0.060+0.0735+0.0092=0.1426(kg x m x s2)

分割器.jpg

  (d)出力轴最大角加速度:a

  a=Amx2π/Nx(360/hxn/60)2=5.53x2π/8x(360/120x80/60)2=69.49(rad/s2)

  (e)静扭矩(惯性扭矩):Ti

  Ti=1.a Ti=0.1426x 69.49=9.90.9(kgx m)

  1-6实际负载扭矩:Te,安全负载之因数fc=1.5

  Te=Tt.c=11.381x1.5=17.072(kg.m)

  1-7入力轴扭矩:Tc,注:入力轴起动负载扭矩视为0,因此Tca=0

  TC=360/H.NXQmxTe+Tca=360/120x8x0.99x17.072=0+6.334(kg.m)

  1-8计算所需之马力:p

  P=TCxn/716xj(hp)或p=tcxn/975xj(kw)

  Thp=Tcxn/716xj(hp)或p= tcxn/975xj(kw)

  假设效率j=60%

  那么p=6.334x80/716x0.6=0.18(hp)或p=6.334x80/976x0.6=0.87(kw)

  事实上。以上所计算之值为启动时最大马力,而连续传动所需之马力为1/2

  2. 摩擦扭矩:Tf=μ

  w.R=0.15×(29.405+32+4) ×0.15=1.472(Kg . m)

  Tf=x

  w x R=0.15x (11.026+18+1.5) x 0.1=0.458(kgx m)

  3. 工作扭矩: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=9.909+1.472+0=11.381(kgx m)

  1~9选择适用之间歇分割器

  根据以上所计算的资料以及入力轴之转数80rpm来选择、凡是出力轴扭矩高于以上所计算的Te值者均可选用。因为Te=17.072(kg-m),所以应采用RU-110DF型。