[发明专利]后接式凸轮连杆高速分度机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种分度机构，尤其涉及一种用于实现高速间歇运动的分度机构。

背景技术

目前，常用的间歇机构类型有：分度凸轮机构、棘轮、槽轮以及不完全齿轮机构等。 众所周知，棘轮、槽轮以及不完全齿轮机构由于分度精度低、冲击噪音大等缺点，只能应 用在对运转速度及分度定位精度要求不高的场合。而分度凸轮机构，由于具有高转速、高 定位精度的特点，目前已广泛应用于各种印刷、纺织、医药与食品包装，以及电子元器件 组装等自动机械中。

常用的分度凸轮机构有三种类型，包括弧面分度凸轮机构，圆柱分度凸轮机构和平行 分度凸轮机构，如图1、图2和图3所示。其中，弧面凸轮分度机构由美国工程师 C.N.Neklutin于20年代初研制发明(Roller Gear Drive，或Globoidal Indexing Cam Mechanism)，50年代由菲固索公司(Ferguson Machine Co.)首先进行了批量化生产；平 行分度凸轮机构(Parallel Indexing Cam Mechanism)由美国商业凸轮制造公司(Commercial Cam & Machine Co.)研制，并且由该公司和菲固索公司联合制造，60年代初引入日本、德 国等。上述三种分度机构各具特点，分别适用于不同的应用场合。其中，平行分度凸轮机 构可实现分度数为1的间歇运动，这在印刷、包装等机械中得到广泛应用，但该种结构形 式的平行分度凸轮机构难以实现大分度数传动；圆柱分度凸轮机构适合大分度数传动，如 在各种电光源检测及灯具装配机械中，常采用20以上的分度数，但该种结构形式的圆柱 分度凸轮机构实现大分度数传动时，由于分度盘上布置的滚子数较多，系统惯量较大，故 只能用于低速运转；弧面分度凸轮机构可实现的分度数范围适中，综合性能好，分度定位 精度高，可实现2000次/min以上的分度间歇运动。

随着自动机械向高速化、精密化方向展，对间歇机构的要求越来越高。对于某些应用 场合要求间歇机构能够实现更高的分度次数以满足工况需求。这也促使相关学者不断开发 研制适用于不同工况下的新型分度机构。

近年来在分度机构设计方面具有代表性的研究结果如下：

1990年，Gonzalez-Palacios和J.Angeles(参见Gonzalez-Palacios and Angeles.J，in：The Generation of Contact Surface of Indexing Cam Mechanisms-A Unified Approach，Proc ASME Design Automation Conference，Advances in Design Automation，Vol.2(1990)，p359。 即：Gonzalez-Palacios and Angeles.J《一种分度凸轮机构接触表面生成的统一方法》美国 机械工程师学会自动化设计分会，Vol.2(1990)，p.359中提出了一种输入与输出轴可构成 任意角度的球面分度凸轮机构，该种形式概括了目前常用的三种分度凸轮机构，是这三种 结构分度凸轮机构的一般形式，但凸轮加工难度较大，结构复杂，未得到实际应用。

1998年，Nishioka和Nishimura提出了一种内接式的平行分度凸轮机构(参见 M.Nishioka and Nishimura.Synthesis of the Internal Parallel Cam Mechanism.Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers，Part C：Journal of Mechanical Engineering Science， 1998 Vol.212 577-585 即西岡和西村(日)，内凸轮机构的综合.机械工程师协会文集，机 械工程科学学报，C部：1998 Vol.212 577-585)。该机构能实现较大的分度数，但受几何 约束条件限制，参数设计的自由度很小，实际应用受到一定局限。