槽轮设计计算

（1）槽轮机构的典型结构如图所示,它由主动拨盘、从动槽轮和机架组成。拨盘以等角速度作连续回转，当上的圆销未进入槽轮的径向槽时，由于槽轮的内凹锁止弧nn被拨盘的外凹槽锁止弧mm卡住，故槽轮不懂。图示为圆销钢进入槽轮径向槽时的位置，此时锁止弧nn又也刚被松开。此后，槽轮受圆销的驱使而转动。当圆销在另一边离开径向槽时，锁止弧nn又被卡住，槽轮又静止不懂。直至圆销再次进入槽轮的另一个径向槽时，又重复上述运动。所以槽轮作时动时停的间歇运动。

槽轮机构的结构简单，外形尺寸小，机械效率高，并能较平稳的、间歇的进行转位。但因传动时尚存在柔性冲击，故常用于速度不太高的场合

普通槽轮机构的运动系数

在图中所示，当主动拨盘B回转一周时，槽轮A的运动时间与主动拨盘转一周的总时间之比，称为槽轮机构的运动系数,并以к表示

因为拨盘B一般为等速回转，所以时间之比可以用拨盘转角之比来表示。对于单圆销外槽轮机构，时t1与t2所对应的拨盘转角分别为2和2又为了避免圆销B和径向槽发生刚性冲击,圆销开始进入或脱出径向槽的瞬时，其线速度方向应沿着径向槽的中心线.由图可知2α=π—2β此设计槽轮又4个均布槽，则外槽轮机构的运动系数为

к=α/π=1/4

因为运动系数大于零，所以外槽轮的槽数应大于或等于3，由式可知,其运动系数总小于0。5，故此单销外槽轮机构槽轮的运动时间总小于其静止时间。

此外，当圆销开始进入和退出径向槽时，由于角加速度有突变,故在此两瞬时有柔性冲击。而且槽轮的槽数愈少，柔性冲击愈大。

（2）槽轮的强度设计

四槽槽轮机构圆梢所受最大作用力max F 的计算公式如下： 2

max ()Z z

M Jnw F c d a M =+ 式中a 为中心距，参数c 、d 的取值查文献［1］为2。000、2。337，代入式得max F =1。2039kN,由以上较小结果得选择接触疲劳强度为设计准则,选择槽轮材料为45钢，感应淬火热处理，热处理等级MQ ，表面硬度45HRC,圆销采用ZCuSn10P1锡青铜。

由文献得，45钢的弹性模量1203E GPa =，泊松比10.24u =，ZCuSn10P1锡青铜的弹性模量2110E GPa =，泊松比10.33u =，根据H 。Hertz 公式，槽轮与圆销的最短接触长度为：

22212121

11n A

HP F r L u u E E πσ=•--+

由于圆销较易更换，且为耐磨材料,因此接触强度以槽轮为准，查文献,设1100HP Mpa σ=，代入式得 2.8422L mm =，由此得选用10mm 厚的槽轮是非常安全的.

2、槽轮的尺寸计算

槽数 z=4

槽轮每次转位时，主动件的转角 2α=π（1-2/z ）

α=0.5π

槽间角 2β=2π/z

β=0。25π

主动件圆销中心直径 R1=asin β