凸輪分割器的使用和選型實例
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- 凸輪分割器的使用和選型實例已知條件,設計資料
(1)間歇分割定位等分:S=8 S:分割數
(2)每等分驅動時間:1/3秒 定位時間:2/3秒
(3)輸入軸之回轉數:N=60rpm:凸輪軸速度(第分鐘轉速)
(4)凸輪曲線:變形正弦曲線
(5)回轉盤的尺寸:600×16T
(6)夾具的重量:2.5kg/組
(7)工件的重量:0.3kg/組
(8)轉盤依靠其底部的滑動面友持本身重量負荷,有效半徑:R=250mm
(10)驅動角:θ=360×（驅動時間）/（驅動時間+定位時間）= 120 deg
解答:
問歇分割定位等分:s=6
輸入軸的回轉數:N=60rpm
凸輸曲線是變形正弦曲線,因此Vm=1.76 Am=5.33 Om=0.99
負載扭矩:Tt
(1)慣性扭矩:Ti
(a) 轉盤重量:w1夾盤重量;w2工件重量:w3則:
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) 回轉盤慣性矩:I1夾具慣性矩;I2工件慣性矩;I3為
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)總慣性矩:I
i=I1+I2+I3 I=0.16+0.13+0.015=0.305(kg..m.s2)
(d)輸出軸最大角加速度:α=Am×2π/s×(360/θh×N/60)2=5.53×2π/6×(360/120×60/60)2=39.09(rad/s2)
(1)慣性扭矩: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
在間歇分割時沒有作功，因此Tw=0
(4)以上總負載扭矩:Te
Te=Tt×Tf+Tw=11.92+2.16+0=14.08(kg . m)
實際負載扭矩:Te安全負載的因數fe=1.8
Te=Tt×fe=14.08×1.8=25.34(kg . m)
輸入軸扭矩:Tc注：輸入軸起動負載扭矩視為0. 因此Tca=0
Tc=360/θh .s ×Qm×Te=360/120×8 ×0.99×25.34=9.41(kg. m)
計算所需的馬力:p=Tc×N / 716×f(HP) 或 P=Tc×N / 975×f (kw)
假設交率f=60% 那么
P=9.14×60 / 716×0.6=1.31(HP)或P=9.41×60 / 975×0.6 (Kw)
事實上,以上所計算的值為起動時最大馬力,而連續傳動所需的馬力為1/2
選擇適用的間歇分割器
根據以上所計算的資料以及輸入軸的轉數60rpm來選擇,請參考說明書上所記載,凡是輸出軸扭矩高于以上所計算的Te值者均可選用。因為Te=25.36(kg-m),所以應采用KFH110型。
Vm: 最大非向性速度
Am: 最大非向性之加速度
Qm: 凸輪軸最大扭力系數
α: 角加速度
θh : 輸入軸轉位(驅動)
μ: 磨擦系數=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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