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凸轮分割器选型计算之间歇回转圆盘范例

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日期:2022-04-01

凸轮分割器选型计算之间歇回转圆盘范例


使用场合: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,请依据下列之计算,参考图一所示的设计资料:


凸轮分割器选型计算及范例

解答如下:


1-1 间歇分割定位等份:S=8


1-2 转位角度θ=360°×0.25/(0.25+0.5)=360°×1/3=120°


1-3 入力轴之回转数:N=60/t1×θ/360=60/0.25×120/360=80rpm


1-4 凸轮曲线是变形正弦曲线,因此Vm=1.76,Am=5.53,Qm=0.987


1-5 负载安全系数fe=1.8


1-6 摩擦系数μ=0.2


(1)惯性扭力:Ti


(a)转盘重量:W1,夹具重量:W2,工件重量:W3,则:


    W1=л×20?×3×7.85×1/1000=29.59Kg


    W2=4×8=32Kg


    W3=0.5×8=4Kg


(b)回转盘惯性矩:I1,夹具惯性矩:I2,工件惯性矩:I3,各为:


    I1=W1R1?/2G=29.59×0.2?/2×9.8=0.060kgf.m.s?


    I2=W2R2?/G=32×0.15?/9.8=0.0735kgf.m.s?


    I3=W3R3?/G=4×0.15?/9.8=0.00992kgf.m.s?


(c)总惯性矩:I


    I=I1+I2+I3=0.060+0.0735+0.0092=0.1427kgf.m.s?


    因为是单道程,m=I


    Ti=226.2Am×I.N?/S(θ/m)?=226.2×5.53×0.1427×80?/8×120?=9.916kgf.m


(2)摩擦扭矩:Tf


    Tf=μ.W.R=0.2×(29.59+32+4)×0.15=1.968kgf.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=9.916+1.9968+0=11.884kgf.m


    实际负载扭矩:


    Te=Tt.fe=11.884×1.8=21.391kgf.m


    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/θ.S×Qm×Te=360/(120×8)×0.987×21.391=7.917kgf.m


    计算所需之马力,假设马达的效率为60%,则:


    P=Tc×N×9.8/9550×0.6=7.917×80×9.8/9550×0.6=1.083kw


  事实上,以上所计算之值为起动时之较大马力,而连续传动所需之马力:


    Pa=P×1/2=1.083×1/2=0.542kw


(5)选择适用之间歇分割器


  根据以上所计算之资料以及入力轴之转数80rpm来选择,请参考说明书上所记载,凡是出力轴扭矩高于以上所计算之Te值者均可选用。因为Te=21.391kgf.m,所以通过查询力矩表得知应该采用RU-110DF。

精密间歇式凸轮分割器

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