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弧面分度凸轮机构的主要动力学参数 |
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名 称 |
单位 |
计算公式及说明 |
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凸轮(包括凸轮轴)的转动惯量J1 |
kg·m2 |
式中 ρ—— 材料密度，kg/mm3 m1—— 凸轮质量(包括轴)，kg |
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转盘(包括滚子)的转动惯量J2 |
kg·m2 |
式中 m2—— 转盘质量，kg |
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工作台的转动惯量J3 |
kg·m2 |
式中 B3、r3—— 工作台的厚度及外径，mm m3—— 工作台的质量，kg |
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转盘与工作台上在分度期间的惯性力矩Mi2、最大惯性力矩(Mi2)max |
N·m |
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转盘与工作台上在分度期间的最大载荷力矩(Mr2)max |
N·m |
设计时作为已知条件，根据实际工作情况测定 |
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转盘与工作台上在分度期间的最大摩擦力矩(Mf2)max |
N·m |
式中 μ'—— 当量摩擦因数 r'—— 当量摩擦半径，mm Qmax—— 转盘与工作台上的最大载荷，N |
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转盘与工作台上在分度期间的最大阻力矩(M2)max |
N·m |
(M2)max＝(Mr2)max+(Mf2)max+(Mi2)max 如(Mr2)max和(Mf2)max较难计算，在设计时可近似按10%～20%的(Mi2)max估算此二项之和 |
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凸轮上需要的最大驱动力矩(Md1)max |
N·m |
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凸轮产生最大驱动力矩所需要的电动机功率Pmax |
kW |
式中 η—— 电动机到凸轮间传动系统的效率 n1—— 凸轮的转速 |
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验算电动机、传动系统、凸轮等的转动惯量是否足够，即J≥Je 如J＜Je则应增加从电动机到凸轮间传动系统的转动惯量来满足；如无法增加J ，则电动机功率应按能产生凸轮上最大驱动力矩(Md1)max来计算，公式见本表式(2) |
kg·m2 |
式中 J—— 电动机、传动系统、凸轮等换算到凸轮轴上的等效转动惯量 J1、Jd、Ji—— 凸轮、电动机、第i个传动件的转动惯量 ω1、ωd、ωi—— 凸轮、电动机、第i个传动件的角速度
式中 Je—— 维持机械系统正常工作所需要的换算到凸轮轴上的等效转动惯量 δp—— 电动机许用的转差率 |
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如电动机传动系统及凸轮有足够大的转动惯量时(即J≥Je)，机构实际所需要的电动机功率P |
kW |
式中 k—— 工作情况系数，根据电动机的过载特性、凸轮转速n1及机构运动规律特性值等选定，一般k＝1.5～2.0 电动机传动系统和凸轮等的转动惯量可起类似于飞轮储能的作用，以帮助电动机克服转盘在分度期的惯性力矩峰值，因此可用本表式(2)计算电动机功率。但此时应验算传动系统等的转动惯量是否足够 |
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凸轮工作曲面上在节圆半径处的最大圆周力 Ft1max，在转盘上的最大轴向力 Fa2max |
N |
Ft1方向与凸轮工作曲面上在节圆半径 rp1处的圆周速度方向相反 |
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凸轮工作曲面上的最大轴向力 Fa1max，转盘上在节圆处的最大圆周力 Ft2max |
N |
Fal方向与转盘在 rp2处的圆周速度方向相同 |
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凸轮工作曲面上的最大径向力 Fr1max，转盘上的最大径向力 Fr2max |
N |
方向由节点分别指向凸轮、转盘旋转中心 |
