CN100338372C - 行星分度凸轮机构 - Google Patents

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Abstract

本发明行星分度凸轮机构，涉及实现间歇运动的机构，具体讲是涉及分度凸轮机构。为提供以紧凑的结构实现大分度数分度运动的分度凸轮机构，本发明采用的技术方案是：两根或两根以上带偏心的曲柄轴，一片或一片以上传动环板通过凸轮-针轮副结构连接一根输出轴，两根或两根上带偏心的曲柄轴中有一根是输入轴，两根或两根以上带偏心的曲柄轴轴线在垂直面上的投影不在同一直线上，两根或两根以上带偏心的曲柄轴每两根与传动环板组成平行四边形机构；两根或两根以上带偏心的曲柄轴与输出轴不同心。本发明主要用于制作结构简单、分度数大(可达30～50甚至更大)、体积小、重量轻、同时啮合滚子数多、承载能力大的分度凸轮机构。

Description

行星分度凸轮机构
技术领域
本发明涉及实现间歇运动的机构，具体讲是涉及分度凸轮机构。
背景技术
分度凸轮机构是采用凸轮机构实现间歇运动的机构，广泛应用于各种多工位自动机械和步进机械中，是这些自动化机械中的关键部件。现有的分度凸轮机构包括三种类型，即平行分度凸轮机构、弧面分度凸轮机构和圆柱分度凸轮机构。外啮合平行分度凸轮机构受结构上的限制，其分度数难以超过8～12。弧面分度凸轮机构采用空间凸轮，加之需使用专用设备加工，因而制造成本较高；而且由于结构上的限制，其分度数一般不超过12。圆柱分度凸轮机构可实现的分度数虽然较大，但分度数大时从动盘转动惯量大，不宜用于高速运转，因而该类机构的应用范围仍受到一定的限制。现有分度凸轮机构的主要问题是难以用紧凑的结构实现大分度数。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供以紧凑的结构实现大分度数分度运动的分度凸轮机构。
本发明采用的技术方案是，行星分度凸轮机构包括：两根或两根以上带偏心的曲柄轴，一片或一片以上传动环板通过凸轮—针轮副结构连接一根输出轴，两根或两根以上带偏心的曲柄轴中有一根是输入轴，两根或两根以上带偏心的曲柄轴轴线在垂直面上的投影不在同一直线上，两根或两根以上带偏心的曲柄轴每两根与传动环板组成平行四边形机构；两根或两根以上带偏心的曲柄轴与输出轴不同心。
其中，曲柄轴可为两根，传动环板可为一片，两根曲柄轴与一片传动环板组成平行四边形机构；
凸轮—针轮副结构是：一片带内凸轮的传动环板及一根带外针轮的输出轴，内凸轮、外针轮形成凸轮—针轮副；
凸轮—针轮副结构也可是：一片带内针轮的传动环板及一根带外凸轮的输出轴，内针轮、外凸轮形成凸轮—针轮副；
凸轮—针轮副结构中的针轮上的针齿按分度数的个数在圆周上等分均布；
凸轮—针轮副结构中的凸轮上设置有根据分度数和运动规律而定的不规则齿廓线。
本发明可带来如下效果：由于采用两根或两根以上带偏心的曲柄轴，传动环板通过凸轮—针轮副结构连接一根输出轴结构，因而具有结构简单、分度数大(可达30～50甚至更大)、体积小、重量轻、同时啮合滚子数多、承载能力大的优点，可以替代圆柱分度凸轮机构和内啮合平行分度凸轮机构，还可以在一定程度上替代外啮合平行分度凸轮机构。
附图说明
图1是本发明的一种凸轮—针轮副的布局为外凸轮—内针轮(I型结构)的形状结构示意图，并作为摘要附图。
图2是本发明的一种凸轮—针轮副的布局为内凸轮—外针轮(II型结构)的形状结构示意图。
图3是本发明的一种实施例的形状结构示意图。图1-3中：
1：曲柄轴  2：传动环板  3：输出轴  4：内针轮  5：外凸轮  6：外针轮  7：内凸轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明。
本发明的目的是这样实现的：一种行星分度凸轮机构，其基本型包括两根带偏心的曲柄轴，一片带内凸轮(或内针轮)的传动环板及一根带外针轮(或外凸轮)的输出轴。若增加曲柄轴的数量或改变其位置(但要保证其轴线在垂直面上的投影不在同一直线上)可组成若干派生型。两根带偏心的曲柄轴中有一根是输入轴；两根带偏心的曲柄轴和一片带内凸轮(或内针轮)的传动环板组成平行四边形机构；带内凸轮(或内针轮)的传动环板及一根带外针轮(或外凸轮)的输出轴形成凸轮—针轮副，凸轮—针轮副可以有外凸轮—内针轮(I型结构)和内凸轮—外针轮(II型结构)两种布局，针轮上的针齿按分度数的个数在圆周上等分均布，凸轮上设置有根据分度数和运动规律而定的不规则齿廓线；输入轴的运动决定传动环板的平面运动，输出轴的运动由外针轮或外凸轮的定轴转动确定，凸轮—针轮副实现间歇回转运动。
在图1中，行星分度凸轮机构中的凸轮—针轮副设置为外凸轮5-内针轮4(I型结构)，针齿在内针轮4上按分度数的个数在圆周上等分均布，外凸轮5上设置有根据分度数等因素而定的不规则齿廓线。
内针轮4的平面运动由输入轴决定，外凸轮5在内针轮4的作用下做定轴转动，在这一定轴转动过程中根据外凸轮5的齿廓线按一定的运动规律实现间歇运动。
在图2中，行星分度凸轮机构中的凸轮—针轮副设置为内凸轮7-外针轮6(II型结构)，针齿在外针轮6上按分度数的个数在圆周上等分均布，内凸轮7上设置有根据分度数等因素而定的不规则齿廓线。
内凸轮7的平面运动由输入轴决定，外针轮6在内凸轮7的作用下做定轴转动，在这一定轴转动过程中根据内凸轮7的齿廓线按一定的运动规律实现间歇运动。
图3所示为本发明的一个实施例。本实施例采用I型结构，由三根曲柄轴1(其中一根为输入轴)，一片带内针轮4的传动环板2及一根带外凸轮5的输出轴3组成。当输入轴等速回转时，带动传动环板2上的内针轮4做平面运动，外凸轮5在内针轮4的作用下做与输入轴转向反向的定轴转动，此时外凸轮5的角速度按间歇运动变化。
例如，当应用场合要求运动为12分度时，针齿的个数为12个，即针轮为12等分，凸轮上的齿廓线是根据分度数等因素而定的不规则齿廓线，其齿数为11。其工作过程如上所述。实际上，当要求分度数为n时，针轮应设置为n等分。
本项发明在要求大分度、大承载、小体积的轻工自动机械中有广阔的应用前景，并可以替代圆柱分度凸轮机构和内啮合平行分度凸轮机构，还可以在一定程度上替代外啮合平行分度凸轮机构，有可能成为间歇分度和步进输送机构的新一代产品，具有广阔的市场前景，必将带来较大的经济效益。

Claims (5)

1.一种行星分度凸轮机构，其特征是，包括：两根或两根以上带偏心的曲柄轴，一片或一片以上传动环板通过凸轮—针轮副结构连接一根输出轴，两根或两根以上带偏心的曲柄轴中有一根是输入轴，两根或两根以上带偏心的曲柄轴轴线在垂直面上的投影不在同一直线上，两根或两根以上带偏心的曲柄轴每两根与传动环板组成平行四边形机构；两根或两根以上带偏心的曲柄轴与输出轴不同心。
2.根据权利要求1所述的一种行星分度凸轮机构，其特征是，凸轮—针轮副结构是：一片带内凸轮的传动环板及一根带外针轮的输出轴，内凸轮、外针轮形成凸轮—针轮副。
3.根据权利要求1所述的一种行星分度凸轮机构，其特征是，凸轮—针轮副结构是：一片带内针轮的传动环板及一根带外凸轮的输出轴，内针轮、外凸轮形成凸轮—针轮副。
4.根据权利要求1所述的一种行星分度凸轮机构，其特征是，凸轮—针轮副结构中的针轮上的针齿按分度数的个数在圆周上等分均布。
5.根据权利要求1所述的一种行星分度凸轮机构，其特征是，凸轮—针轮副结构中的凸轮上设置有根据分度数和运动规律而定的不规则齿廓线。
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Denomination of invention: Planetary calibrated cam mechanism

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