凸轮分度装置文献综述

动。有些学者对凸轮分度机构进行创新，和其它独特的机构组成新型的凸轮分度装置，如文 献[23]（专利），描述了一种铆接装配用凸轮分度装置，其特征是，包括控制箱、转盘和与所 述转盘相连的凸轮分度盘，所述转盘圆周外侧顺序设有振动盘一、装配机械手、振动盘二和 铆接机。同时，现在发展比较快速的还有盘型凸轮分度机构，以实现环形的运动。如文献[24] （专利）所提出的具有输送凸轮的直接驱动装置的圆分度工作台，该发明专利பைடு நூலகம்及一种具有 圆盘的圆分度工作台，该圆盘具有啮合到凸轮圆筒的驱动槽中的驱动件。该圆盘能通过凸轮 圆筒驱动而进行围绕旋转轴线的旋转运动，该凸轮圆筒自身又能由电机驱动而进行围绕凸轮 圆筒的纵向轴线的旋转运动。现在的凸轮分度机构正在尝试着向更加先进的领域和未知领域 发展。
第一部分：文献综述
凸轮分度装置文献综述
摘要：本文从类别、使用情况，优缺点及拓展等方面概述了凸轮分度装置的研究状况，评述 了近期发表的文献，对凸轮分度装置的研究情况及发展情况进行了分析与展望。 Abstract: This article summarizes the research status of cam indexing device in about several decades from the aspects of category, usage, advantages and disadvantages, and development.At the same time, reviewing the recently published literatures, then, the study of the situation and development of cam indexing device are analyzed and prospected. 关键词：凸轮分度装置、理论、类别、概述 Key words: cam indexing device; Theory; Category;Outline
（3）平行凸轮分度装置 平行分度凸轮主动轴与从动轴平行，从动轴装着多个从动滚子的分层的从动盘，与两片 或三片平面共轭凸轮相啮合。其特点是：结构简单，分度范围大，机构调整方便。由于其输 入轴与输出轴相互平行，是槽轮机构的理想替代机构。 文献[18]（专利）显示平行分度凸轮装置间歇分度和步进输送设备上，如内啮合平行分 度凸轮装置、行星平行凸轮分度装置。专利[19]显示平行凸轮分度装置应用于精度不高的精 加工技术领域。在国家科技成果重点推广计划项目中，提出了平行分度装置应用于大功率液 力变速器，该变速器由变矩器、行星齿轮变速箱和液压控制系统组成。它具有结构紧凑、起 动平稳、动力换档、无线变速、工作效率高等优点，还具有适应海洋平台环境要求的可靠性 高、无故障时间长、防止盐雾腐蚀性能强和低温下换档灵活等特点。该装置采用了凸轮连磨 工艺，即两片凸轮做成一个整体，凸轮数控磨削时用一个程序连续磨削，避免了二次定位误 差，提高了凸轮的相位精度。 3、新型凸轮分度装置 该类装置是在现代凸轮分度装置的基础上，为适合现代生产力的需求，它在现代凸轮分 度装置的基础上，保留其优点，发挥其特点，改进其不足，进而发展起来的新型凸轮分度装 置。此类凸轮分度装置可实现复杂的运动规律，结构紧凑、启动平稳、可靠性高，高效高速 高精度。目前，该类装置的应用还处于一个发觉阶段，在以后的机器装置中将会很常见。 文献[21]首次提出了球面凸轮分度机构理论，此后，基于球面凸轮分度机构的装置也应运而 生。文献[22]提出了新型球面包络蜗杆凸轮分度装置，其采用凸轮、钢球和分度盘三体式结 构。钢球与蜗杆分度凸轮轮廓面、钢球与分度盘上的钢球球坐两两啮合，实现近似的滚动传
一、引言
凸轮分度装置是由包含凸轮分度机构在内的几个零件组合的单元，其作用是通过凸轮机 构将输入轴的连续运动转变为输出轴的间歇运动。传统的分度机构如棘轮机构、槽轮机构等， 它们均存在着诸如振动、冲击严重、动载荷大、磨损剧烈、定位精度低等缺陷，限制了它们 的使用。凸轮式分度装置在承载能力、动态性能、定位准确度等方面具有明显的优势, 尤其 是在高速工况条件下特别受到重视. 现有的凸轮式分度机构主要可以分为: 平行轴凸轮分 度机构( Parallel Indexing Cam Mechanisms)、圆柱凸轮分度机构( Barrel Indexing Cam Mechanisms)、弧面凸轮分度机构( Globoid Indexing Cam Mechanisms) 三种类型[1]，其中 前一种为平面凸轮分度装置，后两种为空间凸轮分度装置。
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四、小结
本文从凸轮分度装置的发展，应用，优缺点以及使用场合等方面对凸轮分度装置做了一 个总体的概述。通过总结，对凸轮分度装置划分了三类，传统凸轮分度装置、现代凸轮分度 装置以及新型凸轮分度装置。传统凸轮分度装置结构简单、制造容易，但稳定性不好、振动 大、精度不高；现代凸轮分度装置总体上又可以分为三个小的类别，平行凸轮分度装置、圆 柱凸轮分度装置、弧面凸轮分度装置，其结构紧凑，可以实现各种规律的运动，弧面凸轮分 度装置还具有高速、高效、高精度、低噪声的优点；新型凸轮分度装置则具有很大的提升空 间，对机械、轻工业等的发展具有重大意义。
二、发展现状及研究意义
为适应提高生产率的需求, 高速化机械的发展正成为一种潮流, 凸轮分度装置的研究与 引用也越来越被重视。在包装机械、印刷机械、烟草机械、冲压机械、电子装配机械等一些 重要机械中[3],凸轮分度装置占据着重要的地位。
目前的学者对于各种凸轮分度机构的理论研究、机构设计、制造与检测等方面都做了大 量的积累，也取得了较为丰硕的成果。然而，现在所谈论的分度凸轮已经远远不再局限于机 构的领域中，而是装置、是机械。那么，对于凸轮分度装置的运用理论、选用原则、适用场 合等方面，学者与专家们还没有系统的概括与总结。所以，本综述的研究对凸轮分度装置以
凸轮分度装置广泛应用于各种自动机械、仪器和操纵控制中，以实现定位、分度、换向、 转位、进给、上下料、输送、计数、测量等功能[2]。一方面，由于其凸轮分度机构可以实现 各种复杂的运动要求，而且结构简单、紧凑、传动刚度较大、载荷谱较宽，另一方面，随着 近年来的机械工业向着高速、高效、高精度、低噪声和自动化方向以及各工业部门(以轻工 业部门为主)对自动机械的需求量日益增长，作为自动机械中关键部件的各种分度凸轮装置 也得到了迅速的发展。
传动平稳、动作准确，具有很大的优越性。 （2）圆柱凸轮分度装置 圆柱凸轮分度装置的主要构件是圆柱凸轮分度机构，该机构结构简单，制造成本低。由
于滚子与凸轮轮廓间的间隙较难补偿，容易产生越位冲击，滚子的刚度及滚子与凸轮的啮合 性均不及弧面分度凸轮，故一般多用于中、低速及中、低载荷场合。但圆柱分度凸轮比弧面 分度凸轮容易加工，而且滚子轴线与转盘轴线平行，从机构上来说比弧面分度凸轮的径向轴 线滚子沿同样尺寸的转盘圆周分布有更多的滚子数，故比较适用于分度数较多的场合。圆柱 凸轮虽有单头多头之分，但一般多使用单头。
后的发展具有指导性意义。
三、凸轮分度装置文献综述
对于凸轮分度装置，我认为从大的方面来说，可以按时间阶段划分，主要分为以下三个 类别：
1、传统凸轮分度装置 2、现代凸轮分度装置 3、新型凸轮分度装置 凸轮分度装置的发展是为了适应生产力的发展要求，对于每个时期的凸轮分度装置表现 形式，各自均具有相应的特点与优势。 1、传统凸轮分度装置 最早的凸轮分度装置是随着自动机械的发展而产生的，在 20 世纪初以前，凸轮分度装 置主要有以棘轮机构、槽轮机构、针轮机构、不完全齿轮机构等为主要零件的相应机构。目 前主要应用于简单的自动机械中[4]。但是，由于其存在振动、冲击严重、动载荷大、磨损剧 烈、定位精度低的缺陷，传统凸轮分度装置在现代机械中的占有比例在慢慢淡化。 2、现代凸轮分度装置 自 20 世纪初以来，为了适应机械的高速、高效、高精度、低噪声和自动化方向的发展 要求，传统的凸轮分度装置得到了飞跃性的发展，使凸轮分度装置进入到了现代化阶段。现 代凸轮分度装置的种类较多，其分类一般是根据其所采用的凸轮分度机构来进行的，所以， 现在的凸轮分度装置主要有平行凸轮分度装置、圆柱凸轮分度装置和弧面凸轮分度装置三 类，总结各自的运用理论、选用原则、适用场合，各方面情况如下： （1）弧面凸轮分度装置 弧面凸轮分度装置的主要构件是弧面分度凸轮机构，该机构在国外又称蜗形凸轮分度机 构或滚子齿形凸轮分度机构,由弧面凸轮和分度盘两大部分组成,分度盘上沿径向呈辐射状均 匀排列一定数目的滚子[5]。该机构结构简单，承载能力高，分度范围大，不需要其他装置即 能准确定位，分度精度高，具有高速性能好、运转平稳、传递扭矩大、定位时自锁、结构紧 凑、体积小，噪声低、寿命长等优点，转盘在分度期的运动规律，可按转速、负荷等工作要 求进行设计，并通过微调中心距来消除间隙，所以这种机构特别适合于高速、高精度分度间 歇分度转位，输出、输人轴垂直[6]的场合。目前，弧面凸轮机构分度装置的系列化设计[7]已 进入了成熟阶段。 文献[8] （专利）显示弧面凸轮分度装置用于机电一体化领域中的机电装置及控制。文 献[9-10]提出了基于弧面凸轮分度机构的机械手装置，它可以代替工人机械而繁重的劳动，是 一种高效的自动化生产设备，能完成直动与转动、直动与直动、转动与转动的简单二重运动 的组合。文献[11] （专利）叙述了弧面凸轮分度装置应用于高速高精度传动装置中，这种传 送装置传动平稳，造价成本低。文献[12-13]提出了基于弧面分度凸轮的自动换刀装置，该装置
[12]孙浩，肖正扬．自动换 JJ 装置中弧面分度凸轮从动件位移曲线设计[J]．机械设计与研究， 2006，第 22 卷第 2 期：40-43．
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文献[14]提出了基于圆柱分度凸轮的果奶检漏装置，文献[15]提出了圆柱凸轮分度装置在 烟草机械中的应用。文献[16]（专利）设计出了圆柱凸轮分度式香味生成装置，本发明可根 据人们不同需求，产生相对应的香味，缓解紧张情绪或者治疗相关疾病。文献[17]（专利） 提出了一种圆柱凸轮分割器装置，该装置能实现更多工位、承受更大的载荷。文献[20]提出 了平行分度机构应用于舰炮供弹系统，转运间布置圆柱凸轮分度机构驱动的间歇式转动的弹 鼓，直动盘形凸轮机构实现弹从弹鼓到升降机弹位转换。
参考文献：
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