凸轮分割器的使用和选型实例
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- 凸轮分割器的使用和选型实例已知条件,设计资料
(1)间歇分割定位等分:S=8 S:分割数
(2)每等分驱动时间:1/3秒 定位时间:2/3秒
(3)输入轴之回转数:N=60rpm:凸轮轴速度(第分钟转速)
(4)凸轮曲线:变形正弦曲线
(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)转盘依靠其底部的滑动面友持本身重量负荷,有效半径:R=250mm
(10)驱动角:θ=360×（驱动时间）/（驱动时间+定位时间）= 120 deg
解答:
问歇分割定位等分:s=6
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)输出轴最大角加速度:α=Am×2π/s×(360/θh×N/60)2=5.53×2π/6×(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×R=0.15×(35.29+20+2.4) ×0.25=2.16(Kg . m)
(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:Te
Te=Tt×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=1.8
Te=Tt×fe=14.08×1.8=25.34(kg . m)
输入轴扭矩:Tc注：输入轴起动负载扭矩视为0. 因此Tca=0
Tc=360/θh .s ×Qm×Te=360/120×8 ×0.99×25.34=9.41(kg. m)
计算所需的马力:p=Tc×N / 716×f(HP) 或 P=Tc×N / 975×f (kw)
假设交率f=60% 那么
P=9.14×60 / 716×0.6=1.31(HP)或P=9.41×60 / 975×0.6 (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=25.36(kg-m),所以应采用KFH110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) ...
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