本發(fā)明涉及一種間歇傳動裝置，特別是一種實現(xiàn)大分度數(shù)的弧面凸輪分度裝置，屬于機械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

弧面凸輪分度裝置，主要有弧面凸輪體和帶有滾子的分度盤組成，通過凸輪推動分度盤上的滾子，把凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為分度盤的周期性間歇運動。弧面凸輪分度裝置因為其沖擊振動小，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠，具有較好的動力學(xué)特性，常用于高精度的分度機構(gòu)和高速運轉(zhuǎn)的自動機械中。目前，市場上的弧面凸輪分度機構(gòu)，每一次分度過程中，分度盤旋轉(zhuǎn)角度等于滾子之間的圓心角，即分度數(shù)等于滾子數(shù)。當分度數(shù)很大時，必須增加從動盤的徑向尺寸來安裝所有滾子，這樣就使得分度盤慣性矩很大，運轉(zhuǎn)速度受到很大的限制，功率消耗也很大，因此弧面凸輪分度裝置的分度數(shù)不是很高，大大限制了其應(yīng)用場合。而且，對于傳統(tǒng)的凸輪分度裝置，凸輪每旋轉(zhuǎn)一周，分度盤只完成一次分度和一次間歇。這樣，對于多工位的生產(chǎn)線，凸輪需要旋轉(zhuǎn)次數(shù)等于滾子數(shù)，分度效率較低，影響了生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度和經(jīng)濟效益。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明的一種實現(xiàn)大分度數(shù)的弧面凸輪分度裝置主要由分度箱、輸入軸、輸出軸、弧面凸輪體、分度盤組件組成。

所述的輸入軸和輸出軸相互交錯垂直，凸輪體通過鍵連接安裝在輸入軸上，分度盤組件通過鍵連接安裝在輸出軸上。所述的分度盤組件包括分度盤和滾子，所有滾子沿分度盤圓周徑向呈放射狀均勻固連在分度盤上，滾子軸線均與分度盤軸線垂直相交，滾子數(shù)可以為偶數(shù)，也可以為奇數(shù)，滾子形狀可以為圓柱形、圓臺形或圓弧形。輸入軸、輸出軸、凸輪體、分度盤組件均安裝在分度箱內(nèi)。

所述的弧面凸輪體是一個以圓弧為母線的回轉(zhuǎn)體上環(huán)繞疊加了一個凸脊，凸脊的兩個側(cè)廓面是工作面。所述的凸脊輪廓在凸輪旋轉(zhuǎn)一周過程中分為四個階段：第一停歇段——第一分度段——第二停歇段——第二分度段。兩個分度段的凸脊輪廓為兩道變導(dǎo)程的螺旋凸脊，可以左旋，也可以右旋，當凸輪旋轉(zhuǎn)時，凸脊輪廓推動滾子，使分度盤轉(zhuǎn)位分度。兩個停歇段的凸脊都為圓環(huán)狀凸脊，凸輪旋轉(zhuǎn)時，凸脊輪廓使分度盤停止轉(zhuǎn)動。其中第一停歇段為一道圓環(huán)狀凸脊，側(cè)廓面的素線與弧面凸輪體的軸線相交；第二停歇段是兩道圓環(huán)凸脊，兩個側(cè)廓面的素線與弧面凸輪體的軸線相交，兩個側(cè)廓面的素線與弧面凸輪體的軸線垂直。凸脊的四個階段與滾子的嚙合情況彼此是不一樣的。

所述弧面凸輪體旋轉(zhuǎn)處于第一停歇段時，第一停歇段為一道圓環(huán)凸脊，凸脊輪廓形狀為圓環(huán)面，此時相鄰的滾子Ⅰ和滾子Ⅱ跨夾在此道圓環(huán)凸脊上，且分別和兩側(cè)圓環(huán)面接觸，接觸線與弧面凸輪體的軸線相交，分度盤無法轉(zhuǎn)動，處于停歇期。以滾子Ⅰ和滾子Ⅱ的對稱軸線且豎直向下為0度角，逆時針為正，則此時滾子Ⅰ的位置角為180/Z，滾子Ⅱ的位置角為-180/Z，滾子Ⅲ的位置角為-540/Z，Z為滾子數(shù)。凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當凸脊的第一分度段與滾子嚙合時，第一分度段的凸脊形狀為兩道螺旋體，螺旋凸脊的兩個螺旋廓面分別推動滾子Ⅰ和滾子Ⅱ使分度盤轉(zhuǎn)動分度，進入分度期。在適當時刻，滾子Ⅲ與凸脊另一螺旋廓面接觸，從而也進入嚙合。當凸脊第一分度段完成時，滾子Ⅰ的位置角為360/Z，滾子Ⅱ的位置角為0，滾子Ⅲ的位置角為-360/Z，即此時分度盤實現(xiàn)的分度轉(zhuǎn)角為180/Z度，分度期結(jié)束。凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當凸脊的第二停歇段進入嚙合時，第二停歇段包括兩道圓環(huán)凸脊，凸脊同時與滾子Ⅰ、滾子Ⅱ和滾子Ⅲ嚙合，其中滾子Ⅱ被夾在兩個凸脊圓環(huán)廓面形成的圓環(huán)溝槽中，圓環(huán)溝槽兩側(cè)廓面的素線與弧面凸輪體軸線垂直，而滾子Ⅰ和滾子Ⅲ分別跨夾在兩側(cè)的圓環(huán)凸脊廓面上，這兩個側(cè)廓面的素線與弧面凸輪體軸線相交，分度盤停止轉(zhuǎn)動。凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當凸脊的第二分度段進入嚙合時，滾子Ⅰ退出嚙合，僅有凸脊的某一螺旋廓面推動滾子Ⅱ使分度盤轉(zhuǎn)動，直到凸輪旋轉(zhuǎn)使?jié)L子Ⅱ和滾子Ⅲ分別與凸輪凸脊的第一停歇段定位環(huán)面接觸，第二分度期結(jié)束，又進入第一停歇期，完成了一個工作循環(huán)。在第二分度期結(jié)束時，滾子Ⅱ的位置角為180/Z度，滾子Ⅲ的位置角為-180/Z度，即第二分度期分度盤發(fā)生的分度轉(zhuǎn)位角為180/Z度。當凸輪轉(zhuǎn)完360度后，分度盤上的滾子Ⅱ、滾子Ⅲ和滾子Ⅳ分別取代原來的滾子Ⅰ、滾子Ⅱ和滾子Ⅲ開始重復(fù)上述過程，進行下一個工作循環(huán)。

所述凸輪體旋轉(zhuǎn)一周過程中，分度盤發(fā)生了兩次分度轉(zhuǎn)動和兩次間歇，每次的分度角度都為180/Z。

本發(fā)明的有益效果是：分度裝置的輸入軸旋轉(zhuǎn)一周過程中，輸出軸能完成兩次分度，提高了動作速度和效率；而且輸出軸每次的分度角等于滾子間圓心角的一半，即分度數(shù)等于滾子數(shù)的兩倍，這樣不需要改變分度盤的幾何尺寸，可以實現(xiàn)大分度數(shù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實現(xiàn)大分度數(shù)的弧面凸輪分度裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為弧面凸輪凸脊廓面的展開示意圖。

圖3為弧面凸輪凸脊處于第一停歇期時的滾子與凸脊嚙合示意圖。

圖4為弧面凸輪凸脊處于第一分度期時的滾子與凸脊嚙合示意圖。

圖5為弧面凸輪凸脊處于第二停歇期時的滾子與凸脊嚙合示意圖。

圖6為弧面凸輪凸脊處于第二分度期時的滾子與凸脊嚙合示意圖。

具體實施方式

為了進一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來對本發(fā)明進行詳細闡述。

參看圖1，一種實現(xiàn)大分度數(shù)的凸輪分度裝置主要由分度箱1、輸入軸2、輸出軸3、弧面凸輪體4、分度盤組件組成。所述的輸入軸2和輸出軸3相互交錯垂直，弧面凸輪體4通過鍵連接安裝在輸入軸2上，分度盤組件通過鍵連接安裝在輸出軸3上。所述的分度盤組件包括分度盤5和多個滾子6，滾子軸線均與分度盤軸線垂直相交，且所有滾子6通過螺紋連接和銷連接沿分度盤圓周徑向均勻固定在分度盤5上，滾子數(shù)為8個，滾子之間的圓心角均為45°；滾子形狀為圓柱體，可以由滾針軸承或凸輪從動軸承代替。輸入軸2、輸出軸3、弧面凸輪體4、分度盤組件均安裝在分度箱1內(nèi)。

所述的弧面凸輪體4為一個以圓弧為母線的回轉(zhuǎn)體上環(huán)繞疊加了一個凸脊7。參看圖2，所述的凸脊7輪廓在凸輪旋轉(zhuǎn)一周過程中分為四個階段：第一停歇段8——第一分度段9——第二停歇段10——第二分度段11。兩個分度段的凸脊輪廓為變導(dǎo)程的螺旋凸脊，可以左旋，也可以右旋；當凸輪旋轉(zhuǎn)時，凸脊輪廓推動滾子，使分度盤轉(zhuǎn)位分度；兩個停歇段的凸脊輪廓為圓環(huán)面，凸輪旋轉(zhuǎn)時，凸脊輪廓使分度盤停止轉(zhuǎn)動。

參看圖3，所述弧面凸輪體4旋轉(zhuǎn)處于第一停歇段8時，第一停歇段8為一道圓環(huán)凸脊，相鄰的滾子Ⅰ12和滾子Ⅱ13跨夾凸脊的第一停歇段8上，滾子Ⅰ12和滾子Ⅱ13分別和凸輪停歇段的定位圓環(huán)面右側(cè)廓面15和左側(cè)廓面16接觸，接觸線與弧面凸輪體的軸線相交，分度盤5無法轉(zhuǎn)動，處于停歇期。以滾子Ⅰ和滾子Ⅱ的對稱軸線且豎直向下為0度角，逆時針為正，則此時滾子Ⅰ12的位置角為22.5°，滾子Ⅱ13的位置角為-22.5°，滾子Ⅲ14的位置角為-67.5°。

參看圖4，凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當凸脊的第一分度段9與滾子嚙合時，第一分度段9是兩道變導(dǎo)程螺旋體，第一道螺旋體的螺旋廓面17推動滾子Ⅰ12，第二道螺旋體的螺旋廓面18推動滾子Ⅱ13使分度盤轉(zhuǎn)動分度，進入分度期。在適當時刻，滾子Ⅲ14與第二道螺旋體的另一螺旋廓面19接觸，從而也進入嚙合。當凸脊第一分度段完成時，滾子Ⅰ12的位置角為45°，滾子Ⅱ13的位置角為0，滾子Ⅲ14的位置角為-45°，即此時分度盤實現(xiàn)的分度轉(zhuǎn)角為22.5°，分度期結(jié)束。

參看圖5，凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當凸脊的第二停歇段10進入嚙合時，凸脊的第二停歇段10為兩道圓環(huán)體，兩道圓環(huán)體的側(cè)廓面同時與滾子Ⅰ12、滾子Ⅱ13和滾子Ⅲ14嚙合，其中滾子Ⅱ13被夾在凸脊定位圓環(huán)廓面20和圓環(huán)廓面21形成的圓環(huán)溝槽中，滾子與廓面的接觸線垂直于弧面凸輪體的軸線；而滾子Ⅰ12跨在圓環(huán)凸脊廓面19上，滾子Ⅲ14跨在圓環(huán)凸脊廓面22上，接觸線與弧面凸輪體的軸線相交，分度盤停止轉(zhuǎn)動，處于停歇期。

參看圖6，凸輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當凸脊的第二分度段11進入嚙合時，第二分度段11是兩道變導(dǎo)程螺旋體，滾子Ⅰ12逐漸退出嚙合，僅有凸脊的螺旋廓面15推動滾子Ⅱ13使分度盤轉(zhuǎn)動，分度盤處于分度期；直到凸輪旋轉(zhuǎn)使?jié)L子Ⅱ13和滾子Ⅲ14分別與凸輪凸脊的第一停歇段定位環(huán)面15和定位環(huán)面16接觸，第二分度期結(jié)束，又進入第一停歇期8，完成了一個工作循環(huán)。在第二分度期結(jié)束時，滾子Ⅱ13的位置角為22.5°，滾子Ⅲ14的位置角為-22.5°，即第二分度期分度盤發(fā)生的分度轉(zhuǎn)位角為22.5°。當凸輪轉(zhuǎn)完360度后，分度盤上的滾子Ⅱ13、滾子Ⅲ14和滾子Ⅳ23分別取代原來的滾子Ⅰ12、滾子Ⅱ13和滾子Ⅲ14開始重復(fù)上述過程，進行下一個工作循環(huán)。

所述凸輪體4旋轉(zhuǎn)一周過程中，分度盤完成了兩次停歇和兩次分度，每次的分度角均為22.5°，等于滾子間圓心角45°的一半，即分度盤旋轉(zhuǎn)一周過程中，完成16次分度。